IP地址详细解析及子网划分

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什么是ip地址

IP地址（Internet Protocol Address）是指互联网协议地址，又译为网际协议地址。IP地址被用来给Internet上的电脑一个编号。大家日常见到的情况是每台联网的PC上都需要有IP地址，才能正常通信。由于有这种唯一的地址，才保证了用户在连网的计算机上操作时，能够高效而且方便地从千千万万台计算机中选出自己所需的对象来。

ip地址的组成

IP地址是一个32位的二进制数，通常被分割为4个“8位二进制数”（也就是4个字节）
Ip地址不能单独出现，必须和子网掩码同时出现，才能确定该电脑的网络地址
例 192.168.2.3/24 /后面表示子网掩码
我们看到的192.168.2.3/24是十进制显示，便于人类识别。实际电脑识别的是二进制，为了学习了解ip我们必须要把他转化成二进制来学习。我们把他转化成二进制
1100 0011.1010 1000.0000 0010.0000 0011/11111111.11111111.11111111.00000000
子网掩码也是由32位二进制数组成，且由连续的1在前和连续的0在后面组成。/24表示有24个1。固子网掩码为11111111.11111111.11111111.00000000

Ip地址又分为网络部分和主机部分。网络部分可以理解为互联网识别的部分。网络部分相同的由称为同一网段。同一网段的电脑间可以不通过路由互相访问。不同网段的电脑必须要通过路由器转发数据才能互相访问。子网掩码指示这网络部分的长度。例192.168.2.3/24表示ip地址的前24位为网络部分。

网络地址

网络地址（Network address）则是互联网上的节点在网络中具有的逻辑地址，可对节点进行寻址
网络地址是由ip地址与子网掩码进行与计算的结果
1100 0011.1010 1000.0000 0010.0000 0011
1111 1111. 1111 1111. 1111 1111 . 0000 0000
与计算，ip地址每一位与子网掩码每一位进行乘法运算 ，得出结果为
1100 0011.1010 1000.0000 0010.0000 0000
在这里我们可以发现，子网掩码掩码为24 ，则网络地址的前24位与ip地址相同，后面剩下的32-24=8位全都为0. 可以得出以下规律：
子网掩码有x位是1，则表示IP地址前x位是网络位，剩下的部分32-x是主机位

网段的划分

IP地址和网络地址，单独拿出来是没有意义的，必须和子网掩码一起配合使用才能表达其代表的含义。
例如ip地址 192.168.1.12/24 七网络地址为192.168.1.0/24
网络位相同的所有ip地址的集合，叫做网段，也可以理解位地址块
如网段192.168.1.0/24里面的所有地址包含 192.168.1.0/24—192.168.1.255/24，他们都属于同一网段。那这个网段里面能够容纳多少台主机使用呢？
网络协议规定，每一个网段的第一个地址留着作为网段使用，最后一位留着作为广播地址。故网段192.168.1.0/24里面实际能够给主机使用的IP地址为 192.168.1.1/24—192.168.1.254/24.一共为254个。也可以记作232-x-2个。

例：某公司要将一个地址块192.168.5.0/24平分给公司的四个部门使用，要求部门见不能互相访问，每个部门内部的所有员工可以互相访问。请做规划
分析，因为我们在地址块192.168.5.0/24内划分，所以前面网络部分24位不能变，只能在后8位内划分成4个大小相同的地址块。
后8位转化为二进制0000 0000–1111 1111
故可以划分为 0000 0000-0011 1111 0100 0000-0111 1111
1000 0000-1011 1111 1100 0000-1111 1111
同时为了保证他们互相不能访问，就要把他们分在不同网段内
故ip地址可以划分成四个网段192.168.5.0/26 192.168.5.64/26 192.168.128.0/26 192.168.192.0/26

ping命令延申

问：主机A192.168.2.15/24与主机B192.168.2.16/16用交叉网线直连，他们能正常通信吗？
主机C192.168.2.15/24与主机D192.168.3.16/16用交叉网线直连，他们能正常通信吗？

我们经常理解的：有相同的网络位的ip地址是可以互相通的，不同网络位的ip地址是不可以互相通的。真是这样吗？
192.168.2.15/24与计算结果 192.168.2.16/16与计算结果

两者的网络位并不相同
我们用2台电脑用网线直接连接起来，设上面的ip地址和子网掩码
实际测试结果却是他们间能ping通
分析ping命令 ping 192.168.2.16 在命令后面是没有加子网掩码的
其实，ping命令实际是拿对方的ip地址和自己的子网掩码做与计算，来计算对方ip是否和自己属于同一网段。同时对方也会这样计算。但双方都算到对方和自己属于同一网段时，ping命令才能ping通。

最后算出来的结果和自己的网段时相同的，固他们能ping通

C和D能互相ping通吗？实验结果是不通的，大家可以自己计算验证下。