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。
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。
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。
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。
附
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。