網(wǎng)絡(luò)工程 IP地址與子網(wǎng)掩碼

    大家好，今天瀟嘯更新網(wǎng)絡(luò)部分。

    大家聽到IP地址并不陌生，但是有很多小伙伴肯定只是不陌生。并不了解他們之間的關(guān)系，今天瀟嘯就跟大家來(lái)討論一下他們之間的關(guān)系。

    主機(jī)與主機(jī)通訊的三要素：

        - IP地址（IP address）

        - 子網(wǎng)掩碼（subnet mask）

        - IP路由（IP router）

    一、IP地址介紹

        1）什么是IP地址？

            IP地址是指互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址。

        2）IP地址的作用是什么？

            用來(lái)標(biāo)識(shí)一個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)地址。

        3）IP地址的特點(diǎn)？

            在一定范圍內(nèi)，唯一代表一臺(tái)設(shè)備的標(biāo)識(shí)。

        4）IP地址的組成？

             IP地址是由32位二進(jìn)制組成（4個(gè)點(diǎn)分十進(jìn)制）組成

        5）IP地址的分類？

         - A 類 1-127 （默認(rèn)子網(wǎng)掩碼：255.0.0.0）

         - B 類 128-191（默認(rèn)子網(wǎng)掩碼：255.255.0.0）

         - C 類 192-223（默認(rèn)子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0）

         - D 類 224-239（組播地址，沒(méi)有子網(wǎng)掩碼）

         - E 類 240-255（保留，科研地址，沒(méi)有子網(wǎng)掩碼）

        6）IP地址的總個(gè)數(shù)

            是2的32次方：總共 4294967296 個(gè)

    由于現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，IP地址已經(jīng)所剩無(wú)幾，所以給出了以下解決方法：

            - 子網(wǎng)掩碼的出現(xiàn)

            - 劃分公有IP和私有IP

            - 開發(fā)IPv6

    二、子網(wǎng)掩碼介紹

        1）什么是子網(wǎng)掩碼？

            用來(lái)標(biāo)識(shí)IP地址中的網(wǎng)絡(luò)位和主機(jī)位。

        2）子網(wǎng)掩碼的組成？

            子網(wǎng)掩碼也是由32位二進(jìn)制組成（4個(gè)點(diǎn)分十進(jìn)制）組成

        3）子網(wǎng)掩碼的特點(diǎn)？

          - 子網(wǎng)掩碼中網(wǎng)絡(luò)位永遠(yuǎn)在前面，并且是用1來(lái)表示；主機(jī)位永遠(yuǎn)在后面，用0來(lái)表示

          - 1和0永遠(yuǎn)不會(huì)交叉出現(xiàn)

        4）子網(wǎng)掩碼出現(xiàn)的作用？

            子網(wǎng)掩碼其實(shí)是為了分割網(wǎng)絡(luò)，從而減緩IP地址的浪費(fèi)。

    IP地址單獨(dú)出現(xiàn)是沒(méi)有任何意義的，所以IP地址和子網(wǎng)掩碼必須成對(duì)出現(xiàn)。

    三、子網(wǎng)劃分

       1） 私有地址的范圍？ 

         - A 類 10.0.0.1-10.255.255.254 

         - B 類 172.16.0.1-172.31.255.254 

         - C 類 192.168.0.1-192.168.255.254

        2）共有地址和私有地址的作用？

         - 公有地址的作用：公有地址也可以稱為公網(wǎng)地址，通過(guò)他可以直接訪問(wèn)因特網(wǎng)，他是廣域網(wǎng)范疇內(nèi)的。 

         - 私有地址的作用：私有地址也可以稱為專網(wǎng)地址，專門為組織機(jī)構(gòu)內(nèi)部使用，他是局域網(wǎng)范疇內(nèi)的，出了所在局域網(wǎng)是無(wú)法訪問(wèn)因特網(wǎng)的。

        3）特殊的IP地址：

          - 網(wǎng)絡(luò)地址 - 主機(jī)位全為 0 ；表示的是一個(gè)范圍

          - 廣播地址 - 主機(jī)位全為 1 ；表示的是一個(gè)網(wǎng)段中的所有主機(jī)

          - 每一個(gè)網(wǎng)段都會(huì)有這兩個(gè)特殊的地址

        4）子網(wǎng)劃分的例題：

        以200.78.35.2 /22 為例        

        1、寫出該IP地址所屬于的網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址；

200.78.0010 0011 .0000 0010 /22

  - 網(wǎng)絡(luò)地址 ：200.78.32.0 /22

  - 廣播地址 ：200.78.35.255 /22

        2、將該地址所在網(wǎng)段，進(jìn)行子網(wǎng)劃分，要求：

                劃分為4個(gè)網(wǎng)段；

                每個(gè)網(wǎng)段42臺(tái)主機(jī)；

                最大程度上減少每個(gè)網(wǎng)段的IP地址的浪費(fèi)

                寫出每個(gè)網(wǎng)段的IP地址范圍；

        思路：

首先確定哪些部分是不可以變化的（給定的網(wǎng)絡(luò)位不能變）

其次基于每個(gè)網(wǎng)段主機(jī)數(shù)量確定新網(wǎng)段的主機(jī)位的個(gè)數(shù)；

一旦主機(jī)位數(shù)量確定，則新網(wǎng)段的子網(wǎng)掩碼就確定了；

最后基于新的掩碼確定新的網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)位，從而變化哪些除不允許變化的位，就可以變化出多個(gè)不同的網(wǎng)段；     

        新網(wǎng)段1：主機(jī)位 n=6 ，所以 網(wǎng)絡(luò)位 是 32-6 =26 ；

主機(jī)IP數(shù)量 :  2的n次方-2 >=42 ; 

200.78.32.0 /22      

200.78.0010 0000.0000 0000 /26

        新網(wǎng)段1：    200.78.32.0/26

200.78.32.63/26

200.78.0010 0000.0100 0000 /26

        新網(wǎng)段2：    200.78.32.64/26

200.78.32.127/26

200.78.0010 0000.1000 0000 /26

        新網(wǎng)段3：    200.78.32.128/26

200.78.32.191/26

200.78.0010 0000.1100 0000 /26

        新網(wǎng)段4：    200.78.32.192/26

200.78.32.255/26

    例題為了方便，把最后兩段代換成了二進(jìn)制。