HCIP-Routing & Switching笔记——IP地址

网络的发展历程
  硬件——系统——软件——网络（计算机、手机以及99%的电子设备）达到 万物互连

什么是网络？
网络是由若干节点和连接这些节点的链路构成，表示诸多对象及其相互联系。 ——百度百科

   从计算机的诞生起人们就开始注意到其安全性问题，从最早的数据安全，到人们的财产安全，再到现在对个人隐私数据的重视（即人身安全），然后涉及国家机密的数据，影响国家安全，甚至通过网络引发世界大战，影响地球安全。
   由于人的主观意识更倾向于十进制，所以我们所见的IP地址都是由十进制组成，但IP地址最重要的是掩码，因为二进制在电子元器件中最容易识别，我们生活中数据都被机器解析成二进制、八进制或十六进制。
常见的子网掩码有：/8 /16 /24 子网掩码
特殊掩码：

• /30 ： $32-30=2$ ； $2^2-2=2$ ；设备互联地址（例：两个交换机）
• /31 ： $32-31=1$；$2^1-2=0$ ； 特殊设备，只需要网络存在时可用此掩码
• /32：仅一个IP地址，用于loopback接口，回环地址

一、有类

ABC常用 D组播 E保留
127开头的地址（即：127.0.0.0）为回环地址，任何时候都能通
169.254.0.0 DHCP获取失败后机器自动设置

	IP地址范围	私有IP地址	公有IP地址
A	1-126	10.0.0.0 - 10.255.255.255	0.0.0.1-- 9.255.255.255 & 11.0.0.0–126.255.255.255
B	128-191	172.16.0.0 - 172.31.255.255	128.0.0.0–172.15.255.255 & 172.32.0.0–191.255.255.255
C	192-223	192.168.0.0 - 192.168.255.255	192.0.0.0-- 192.167.255.255 &192.169.0.0–223.169.255.255
D	224-239
E	240-255

二、无类

口诀：子网划分 大划小；地址汇总 小汇大
规范化划分子网可以带来众多的好处，一从技术层面来看：节省IP地址，避免资源浪费；二从企业层面来看：规划IP地址是企业层次化的体现，便于管理；但往往一些不规范的划分导致企业网络不优化、不利于扩展。

1、子网划分

划分子网时应注意：
唯一性：IP地址唯一；
实意性：每个IP地址有一定的代表性，例如第二排第一列的位置的IP地址为192.168.10.21，21即代表第二排第一列的位置；
扩展性：划分的IP地址数量大于实际需求数量；
连续性：IP地址应是一串连续的地址，避免地址汇总时出现问题

标准子网划分
192.168.1.0/24
IP地址需求数 58 50 45 52

192.168.1.00 000000 192.168.1.0 /26
192.168.1.00 111111 192.168.1.63

192.168.1.01 000000 192.168.1.64
192.168.1.01 111111 192.168.1.127

192.168.1.10 000000 192.168.1.128
192.168.1.10 111111 192.168.1.191

192.168.1.11 000000 192.168.1.192
192.168.1.11 111111 192.168.1.255

VLSM 可变长子网划分
192.168.1.0 /24
IP地址需求数 100 57 25 10 嵌套子网划分 （切蛋糕，大的蛋糕给胃口大的）

100 （128）掩码 25
57  （64）掩码 26
28  （32）掩码 27
10  （16）掩码 28
   （16） 剩余的IP地址 掩码 28

子网划分总结：
1）根据总的地址需求数来决定初始网段
例：100 58 28 10 总共196个IP地址，那我们应该最先考虑256或512
此时应参考该企业规模及其未来发展规划，考虑地址的可扩展性
若196+（网络设备、打印机、手机等）< 256 时，则可考虑256
2）划分多个子网（考虑部门数，进行层次化划分）
3）先划分给地址需求数最多的子网
4）何时选择标准子网划分和可变长子网划分
地址数比较等长，个数为偶数时（例：50，55，57，60），使用 标准子网划分 ；
地址数不规则，个数为奇数时（例：60，30，15，5），使用 可变长子网划分。

切忌：

• 子网划分后容易把网络地址或广播地址设成IP地址

192.168.1.63 /26 不能设为IP地址

• 网段的不同的IP地址无法互通

192.168.1.100 /26 63-127
192.168.1.200 /26 192-255 这两个IP地址网段不同因此不可互通

2、地址汇总

例：
重庆
重庆 九龙坡区
重庆 九龙坡区石桥铺
重庆 九龙坡区石桥铺高创锦业
重庆 九龙坡区石桥铺高创锦业转折点教育

重庆：为汇总 剩余的详细地址称作：明细

下面我们直接通过实际操作来进行学习。
将 192.168.1.0 /25 和 192.168.2.0 /26 进行汇总。

       主机位            网络位
   192.168.000000       01.0
   192.168.000000       10.0
   192.168.000000       00.0  192.168.0.0/22  汇总后的地址

主机位就像上面的例子 重庆 为汇总，而网络位则像 九龙坡区 为地址明细。

地址汇总总结：
1）将明细地址分开
2）将明细地址转换成二进制
3）将相同的部分划为汇总地址

三、IP地址连续性

为什么地址的连续性这么重要呢？不妨我们看看下面三种情况。

1、情形一

  当路由器AR2收到去往 192.168.4.0 的数据时，这个数据该何去何从？此时的数据将会分为两份发往路由器AR1与AR3，但由于数据的不完整性，导致这个数据被抛弃。

2、情形二

  当没有路由器AR4时，与第一种情况相似，数据发往路由器AR1与AR3各一部分，导致数据不完整最后被抛弃。
  当存在路由器R4时，数据汇总与同一点，路由器AR1与AR3便但起了负载均衡的作用，当数据量过多的时候也能成功发往AR4。

3、情形三

  当路由器AR2收到去往 192.168.4.0 的数据时，这个数据便会发往路由器AR1，而不会出现路由器AR1与AR3各发送一部分的情况。

总结：地址汇总时，如果地址不连续，将会把不存在的地址汇总进去，当后面使用到这个不存在的地址时将会造成网络冲突。