IP地址及子网的划分

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IP地址

IP地址是什么及作用

IP地址是是一种在Internet上的给主机统一编址的地址
格式，也称为网络协议（IP协议）地址。
它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑
地址，两台电脑要通信，都需要有一个ip地址 虚拟地址，网络中的每台设备 ，每台主机必须具有唯一的IP地址。

IP地址分类

ipv6：2001:0db8:3c4d:0015:0000:0000:1a2f:1a2b
IPv6由128位二进制组成，由八个16 位字段组成，相邻
字段用冒号分隔。
ipv4：在计算机二进制中，1个字节 = 8位 = 8bit（比特），IP地址(IPv4)由32位二进制数组成，分为4段（4个字节），每一段为8位二进制数（1个字节）
11111111.11111111.11111111.11111111
255.255.255.255

IP地址的组成

IP地址分类

• A、B、C类——单播IP地址、可以配置PC、网络设备、接口
• 网络段：当主机为全为0是网段
• 广播地址：当主机位全为1是广播地址

私网地址

私网地址是指内部网络或主机的IP地址，不直接用于互联网，通常在局域网中使用。

• A类地址：10.0.0.0~10.255.255.255
• B类地址：128.16.0.0~172.31.255.255
• C类地址：192.168.0.0~192.168.255.255

特殊地址

• 0.0.0.0：不是一个真正意义上的IP地址，它表示所有的主机和目的网络
• 255.255.255.255：限制广播地址。对本机来说，这个地址指本网段内（同一广播域）的所有主机
• 127.0.0.1~127.255.255.254 （127.1）：本机回环地址，主要用于测试。在传输介子上永远不应该出现目的地址为“127.0.0.1”的数据包
• 224.0.0.0~239.255.255.255：组播地址，224.0.0.1特指所有主机，224.0.0.2特指所有路由器。224.0.0.5指OSPF路由器，地址多用于一些特定的程序和多媒体程序
• 169.255.x.x：如果Windows主机使用了DHCP自动分配IP地址，而又无法从DHCP服务器获取地址，系统会为主机分配这样地址

netmask子网掩码

32位（ipv4）或128位（ipv6）的数字，和IP成对使用，用来确认IP地址中的网络ID和主机ID，对应网络的位1，对应主机ID的位为0，
范例：255.255.255.0，
表示连续高位为1，连续低位为0
作用：区分网段和主机位
相关公式：

• 一个网络的所有可用的主机数=2^主机ID位数 -2
• 网络（段）数=2^网络ID中可变的位数
• 网络ID=IP与netmask做与运算（可看成乘法）

判断对方主机是否在同一网段：
A：192.168.1.1/24
B：192.168.1.33/27
主机A与主机B能否通信？
A：192.168.1.00000001
A的网络id为：192.168.1.0
B：33=32+1
192.168.1.001 00001
192.168.1.111 00000
192.168.1.001 00000
B的网络id为：192.168.1.32
A、B网络id不同，所以无法通信
总：用自己的子网掩码分别和自己的IP及对反的IP相与，比较结果，相同则同一网络，不同则不同网段

子网划分

例1：192.168.1.0/24，平均分配给四个部门（四个子网网
段）使用 256

写出 每个网段的范围、网络地址、广播地址 。
答：256/4=64=2^6
所以相主机位借2位
192.168.1.00 000000
网段范围：192.168.1.1~192.168.1.63 网络地址：192.168.1.0 广播地址：192.168.1.64
192.168.1.01 000000
网段范围：192.168.1.64~192.168.1.127 网络地址：192.168.1.64 广播地址：192.168.1.128
192.168.1.10 000000
网段范围：192.168.1.128~192.168.1.191 网络地址：192.168.1.128 广播地址：192.168.1.192
192.168.1.11 000000
网段范围：192.168.1.192~192.168.1.254 网络地址：192.168.1.192 广播地址：192.168.1.255