2019-08-09

IP地址概念

作用: 主机身份标识 实现不同网段之间通讯

IPv4: IP数据包 32bit二进制表示
      每8位为一组, 构成4组8位数据
      8bit.8bit.8bit.8bit   --->  十进制表示IP地址  ---> 十进制数.十进制数.十进制数.十进制数     
      点分十进制地址
      16 2的16次方  65536         0-65535
      32 2的32次方  4294967296    0.0.0.0 ~ 255.255.255.255
      
IPv6: IP数据包 128bit二进制表示
      :::
      128 2的128次方  
      请求IPv4地址枯竭
      IPv6 --> IPv4

IPv4: 书写方式 二进制 -- 十进制

练习题:
十进制 -- 二进制:  192.168.20.100
算法公式: 求差运算 (大于等于相应二进制位十进制数,就做求差运算,并将二进制位置为1)

192: 192-128=64-64=0
168: 168-128=40-32=8-8=0
20:  20-16=4-4=0
100: 100-64=36-32=4-4=0
128  64  32  16   8  4  2  1
1    1   0   0    0  0  0  0   11000000
1    0   1   0    1  0  0  0   10101000
0    0   0   1    0  1  0  0   00010100
0    1   1   0    0  1  0  0   01100100
二进制 -- 十进制:  11001100.00110011.11110000.00001111
算法公式: 求和运算  204       51        240     15
11001100

10000000     128    00110011  32 16  2 1   128+64+32+16  192+32   8+4+2+1=15
01000000      64
00001000       8
00000100       4

了解二进制 十进制转换关系
0           0
1           1
10          2
11          3
100          4
101          5
110          6
逢二进一

IPv4: 分类方式

按照IP地址范围进行分类  A B C D E
简单的说，IP地址分5类，常见的地址是A、B、C类
A   1.0.0.0     到   126.0.0.0       （0.0.0.0 和127.0.0.0保留）
B   128.0.0.0   到   191.254.0.0     （128.0.0.0和191.255.0.0保留）
C   192.0.1.0   到   223.255.254.0   （192.0.0.0和223.255.255.0保留）
D   224.0.0.0   到   239.255.255.255  用于多点广播 
E   240.0.0.0   到   255.255.255.254  保留（255.255.255.255用于广播）

按照IP地址用途进行分类 (缓解IP地址枯竭)

私网地址: 局域网内不能重复出现的地址,但是在互联网范围内可以重复使用
          私网地址信息不能出现在公网路由器的路由表中 
          NAT技术: 将私网地址映射为公网地址, 实现访问外网
公网地址: 全球唯一的IP地址

按照IP地址通讯方式划分:

单播地址: 主机网卡上IP地址 
组播地址: D类地址
广播地址: 主机位全为1, 就是广播地址   192.168.1.0 C  11111111=255  192.168.1.255
          主机位全为0, 就是网络地址   192.168.1.0 C  00000000=0    192.168.1.0
一个网段: 192.168.1.0  里面可以拥有多少IP地址
          192.168.1.1 ~ 192.168.1.254    2的n次方-2=局域网中可用IP地址数量 n表示有多少个主机位 2(广播地址 网络地址)
          2的8次方=256-2=254  可以配置多少个电脑 254-1=253  -1 网关地址 192.168.1.1  192.168.1.254
高可用服务: 主机A  -组播信息- 主机B

IP子网划分:

什么是子网划分: 将一个大的网段 划分成几个小的网段
服务器主机 (公网地址)  运营商 172.16.0.0 B类  
172.16.0.1  172.16.0.2  172.16.0.3 ... 172.16.255.253

2的16次方-2=65533  用了3个 

京东: 172.16.0.0  172.16.0.3  

不划分子网问题:

01. 网络地址浪费(公网)
02. 容易产生大量广播,影响服务器主机性能
03. 路由器负载压力会加大

172.16.0.0  -- 172.16.1.0  172.16.2.0 172.16.3.0

2的8次方-2=253  172.16.1.254 172.16.2.254

如何进行子网划分:

大的网段: 172.16.0.0 
掩码概念: 32bit表示  每8位为一组  标识网络位
172.16.0.0                          == 255.0.0.0     == /8  A
11111111.11111111.00000000.00000000 == 255.255.0.0   == /16 B
                                    == 255.255.255.0 == /24 C   
        子网(网络位)
172.16.  0   0000000.  00000000     == 255.255.128.0 == /17  


172.16.  0   0000000.  00000000     子网01 
广播地址: 172.16.  0   1111111.  11111111 
子网网络地址: 172.16.0.0  -  京东
子网掩码信息: 255.255.128.0
子网多少主机: 172.16.0.1 ~ 172.16.127.254

172.16.  1   0000000.  00000000     子网02
广播地址: 172.16.  1   1111111.  11111111
子网网络地址: 172.16.128.0 - 百度
子网掩码信息: 255.255.128.0   
子网多少主机: 172.16.128.1 ~ 172.16.255.254   
172.16.0.0/18  
1) 可以划分几个子网 每个子网网络地址?
2) 子网掩码?
3) 每个子网 主机地址范围  

企业问题: 需要对网络划分子网
一个企业, 多个部门; 开发部(10) 运维部(20) 财务(5) 高层(30)
192.168.10.0/24  C网段  -- 子网划分