一、IP地址简介  

     IP地址是Internet Protocol Address的缩写,意思是网际协议地址,Internet上的每台计算机都有一个编号——IP地址,正因为有了IP地址,Internet上的计算机之间可以相互通信。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”。IP地址通常采用“点分十进制”的方法,即为a.b.c.d,这也就是平常看到的样子。IPV4就是四段数字,每段最大不能超过255。

    IP地址分为A类、B类、C类、D类、E类,其中A、B、C类为基本类,D、E类作为多播和保留用,

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    IP地址分为两部分,网络地址和主机地址。

A类:由1个字节(8位)的网络地址和3个字节(24位)的主机地址组成,网络地址最高位为“0”,将上面的A类网络地址范围用二进制表示为:

    00000001.0000 0000.0000 0000.0000 0000~0111 1111.11111111.1111 1111.1111 1111

    A类网络地址是以0开头,可以表示2的7次方,即128个网络。网络地址位不能全为0,127开头的为回环地址,所以A类可用的网络为1.0.0.0~126.0.0.0

B类:由2个字节(16位)的网络地址和2个字节(16位)的主机地址组成,网络地址固定第1个字节的最高两位以“10”开头,将上面B类网络地址范围用二进制表示为:

    10000000.0000 0000.0000 0000.0000 0000~1011 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1111

    B类网络地址最高两位固定“10”开头,可以表示2的14次方,即16384个网络。但是前两位后全为0的网络,也就是128.0.0.0是不可指派的,所以B类可用的网络为128.1.0.0~191.255.0.0

C类:由3个字节(24位)的网络地址和1个字节(8位)的主机地址组成,网络地址固定第1个字节的最高两位为“110”开头,将上面的C类网络地址范围用二进制表示为:

     11000000.0000 0000.0000 0000.0000 0000~1101 1111.11111111.1111 1111.0000 0000

     C类网络地址最高三位固定为“110”,可以表示2的21次方,即2097152个网络。但是前三位后全为0的网络,也就是192.0.0.0的网络是不可指派的,所以C类可用的网络为192.0.1.0~223.255.255.0

特殊的地址

    主机位全0代表本网段

    主机位全1代表本网段的所有计算机

    169.254.0.0:一般是开启了DHCP服务的设备但又无法获取到DHCP分配的地址就会随机使用该网段的地址。

    127.0.0.1:回环地址,指本地机,一般用作测试使用
    0.0.0.0
广播和多播地址

    本网广播:255.255.255.255,不能跨路由,会被路由隔绝
    定向广播:192.168.0.255,指向192.168.0.0的网络,可以跨路由
    组播和多播:224.0.0.0~239.255.255.255

二、子网划分

    划分子网的目的是避免IP地址浪费,同时合理的规划网络划分子网的关键在于确定子网掩码。

    以C类地址段192.168.1.0/24为例假设要将其划分为两个子网每个子网有120台电脑

    首先将后两个字节转换为二进制

                192.168.0000 0001.0000 0000

    提供的地址段前三个字节已经确定,所以重点是第四个字节。可以看出此地址段的主机位是从0~255,用二进制表示为        0000 0000 ~ 1111 1111

    全0和全1的不可指派,所以有效的主机位为1~254,取中为127,分成两部分,

    第1部分: 192.168.1.1~192.168.1.127    转换成二进制为: 192.168.1.0000 0001~192.168.1.0111 1111

    第2部分: 192.168.1.128~192.168.1.254  转换成二进制为: 192.168.1.1000 0000~192.168.1.1111 1111

从最后一位的二进制可以看出,第1部分第4个字节最高位都为0;第二部分第四个字节最高位为1

我们将原来的网络位后移一位,即255.255.255.128,这样就划分为两个网段,即为:

   192.168.1.0/25,可用地址为192.168.1.1~192.168.1.126,

                   其中192.168.1.0代表本网段,192.168.1.127为本网段广播地址

   192.168.1.128/25,可用地址为192.168.1.129~192.168.1.254,

                    其中192.168.1.128代表本网段,192.168.1.255为本网段广播地址

    使用一条线来表示就是,

IP地址及子网划分(一)_第1张图片

按照上述的方法,若要将C类地址192.168.1.0/24等分成4段,就将网络位后移两位,即为255.255.255.192

IP地址及子网划分(一)_第2张图片

    4个网段分别为:

        192.168.1.0/26,可用地址为192.168.1.1~192.168.1.62,

                        其中192.168.1.0代表本网段,192.168.1.63为本网段广播地址

        192.168.1.64/26,可用地址为192.168.1.65~192.168.1.126,

                        其中192.168.1.64代表本网段,192.168.1.127为本网段广播地址

        192.168.1.128/26,可用地址为192.168.1.129~192.168.1.190

                        其中192.168.1.128代表本网段,192.168.1.191为本网段广播地址

        192.168.1.192/26,可用地址为192.168.1.193~192.168.1.254,

                        其中192.168.1.192代表本网段,192.168.1.255为本网段广播地址

同理,8个网段就是网络位后移三位,16个网段就是网络位后移四位,依次类推。

相关的练习及分析请查看下一节《子网划分实例分析(二)》