IP、子网划分和子网掩码 附相关面试题

IP、子网划分和子网掩码 附相关面试题

一 什么是IP

IP(Internet Protocol)是在公网上全球唯一的地址。计算机在Internet网上进行互联通信,必须遵守该规则。

二 了解IP的两种类型

1 IPv4

目前应用范围最广的是IPv4地址,长为32位(1位 bit就是一个二进制的0或1,为了使用方便使用和记忆常将每一个字节转换成十进制数,所以由4组 10进制数组成,每一个的范围是0-255,中间将用点号“.”隔开。例如:“192.168.0.1”。

ps:一台主机可以有多个IP,同一个IP也可以由多台服务器共用。

由于IPv4的表示方法,故资源有限(数量问题)。

2 IPv6

IPv6有128位,占16个字节。写成8个 16位(bit)的无符号整数,每个整数用四个十六进制位表示,这些数之间用冒号“:”分开,例如:3ffe:3201:1401:1280:c8ff:fe4d:db39:1984

三 详细介绍IPv4

1 组成:

IP由,网络ID(Network ID)+主机ID(Host ID),
由于IP是定长的,所以网络号的位数直接决定了可以分配的网络数(计算方法2^网络号位数);
主机号的位数则决定了网络中最大的主机数(计算方法 2^主机号位数 - 2)

2 按用户性质分类:

按用户性质分类:A B C D E 五类。A类保留给政府机构,B类分配给中等规模的公司,C类分配给任何需要的人,D类用于组播,E类用于实验,各类可容纳的地址数目不同

常见的为 A B C 类。

五类IP范围表示如下表:

分类 前缀码(二进制) 开始地址 结束地址 对应CIDR修饰 默认子网掩码
A类 0 0.0.0.0 127.255.255.255 /8 255.0.0.0
B类 10 128.0.0.0 191.255.255.255 /16 255.255.0.0
C类 110 192.0.0.0 223.255.255.255 /24 255.255.255.0
D类 1110 224.0.0.0 255.255.255.255 /4 未定义
E类 1111 224.0.0.0 255.255.255.255 /4 未定义

A类

第一个字节为网络地址,剩下三个字节为主机地址。它的第一个字节的第一位固定位 0。
IP、子网划分和子网掩码 附相关面试题_第1张图片
如: 0 0001100 00011100 01111000 01110000

B类

前两个字节位网络地址,剩余的两个字节为主机地址。它的第一个字节的前两位固定为 10。
IP、子网划分和子网掩码 附相关面试题_第2张图片
如: 10 001100 00011100 01111000 01110100

C类

前三个字节为网络地址,剩余的一个地址为主机地址。
IP、子网划分和子网掩码 附相关面试题_第3张图片
如: 110 11100 00011100 01111000 01110100

D类

不分网络地址和主机地址。前四位固定为 1110

如: 1110 1100 00011100 01111000 01110100

E类

不分网络地址和主机地址。前五位固定为 11110

如: 11110 100 00011100 01111000 01110100

特殊地址

在这几类中,存在这一些他叔的IP地址。

假如以二进制表示。

1 . 网络地址一定,当主机地址全为0时,表示网段标识。

2 . 网络地址一定,当主机地址全为1时,表示该居于网广播地址。

3 . 0.0.0.0为没有意义的IP

4 . 255.255.255.255全IP广播地址

5 . 127.0.0.1本地主机“Localhost”

3 按用途分类

用途分类:公网IP和私网IP(局域网)

公用IP用来唯一标识

私有IP(常接触):私有IP地址,这些地址被大量用于企业内部网络中,也是A B C类IP中的一部分。

名称 地址范围 地址数量 描述
24位块 10.0.0.0–10.255.255.255 16,777,216 一个A类
20位块 172.16.0.0–172.31.255.255 1,048,576 16个连续的B类
16位块 192.168.0.0–192.168.255.255 65,535 连续的255个C类

当然,一般我们使用的私有IP中。在上表中要除去网段标识和广播地址。

四 子网掩码

主要用于 子网掩码的划分(为了减少资源浪费)或者 识别网络设备能够识别地址的主机数便于网络设备寻址。还可以降低广播风暴。

ABC类标准子网掩码。
A类:255.0.0.0
B类:255.255.0.0
C类:255.255.255.0

例:192.168.1.1 为 255.255.255.0或者标识成192.168.1.1/24(二进制掩码中“1”的个数)

ps: 判断两个IP是否在同一个网络上的方法为:

用子网掩码与IP地址“与”运算(二进制)结果相的IP在同一个网络上。

可变长子网掩码:网络位全为 1,主机位全为 0。(二进制)

五 简单面试题

【题】有50个主机,需要为其划定网络,而目前IP地址空闲为192.168.1.0。如果全部使用上述地址段,50个主机占用254个地址显然浪费,可以对玩过地址192.168.1.0进行划分,建立一个能容纳50个主机的网络。

分析构成:
1.首先50台主机占用50个IP地址
2.去掉 特殊地址 网络标识和广播地址,所以需要52个IP地址。
3.子网掩码的数值通常以2n为其取值,所以取掩码值为64.
4.故用子网掩码为 255.255.255.64。

当主机有超过254台时。有两种方法为其划定IP。
1 利用可变常子网掩码。
2 直接使用B类的IP。

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