Windows与网络基础：二进制基础和IP地址

• 学习目标
  1、理解计算机数制
  2、会进行二、十、十六进制相互地转换
  3、了解共有IP地址划分
  4、掌握私有的IP地址范围（A、B、C三类)
  5、会根据子网掩码计算网络地址和广播地址

一、二进制基础

1、计算机数制

1.1、概念

• 举例:369
• 数制:计数的方法
  例如二进制，十进制等
• 数位:数字符号在一个数中所处的位置
  例如6在第二位
• 基数:数位上所能使用的数字符号的个数
  例如十进制数字符号有10个，十六进制数字符号有16个
• 位权:数位所代表的大小
  3<6<9

1.2、十进制

• 在十进制数制系统中包括10个数字(0、1、2、3、4、5、6、7、8、9)
• 举例369

1.3、二进制

• 在二进制数制系统中只包括2个数字(0、1)
• 举例10001100

1.4、十六进制

• 基数是16
• 包含的数字(0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F)
• 举例F3A

1.5、进制表示

举例

• 十进制：
  (369)₁₀
  369D
  369(什么都不加，默认为十进制）
• 二进制：
  (1010)₂
  1010B
• 十六进制：
  (B5)₁₆
  B5H
  0xB5

1.6、二进制的优点

• 易于实现，只有0，1两种状态来表示
• 运算简单：
  0+0=0
  0+1=1
  1+0=1
  1+1=0
  0 * 0=0
  0 * 1=0
  1 * 0=0
  1*1=1
• 二进制更容易实现逻辑运算：真、假

2、进制计算

2.1、十进制和二进制互转

• 二转十
  举例：
  101101=2⁵+2³+2²+2⁰=32+8+4+1=45
• 十转二
  举例45D
  
  转二进制为101101

2.2、十进制和十六进制互转

• 十六转十
  B5=11*16¹+5X16⁰=176+5=181
• 十转十六
  同十转二类似
  
  200转16进制为C8
  更多例子：
  

2.3、二进制和十六进制互转

• 一个1位的16进制数刚好等于一个4位的二进制数
  B5->1011 0101
  101100110->1 0110 0110->(166)₁₆

二、IP地址

IP地址称为逻辑地址,可以进行更改
MAC地址称为物理地址,因为是固化在网络接口上的,所以无法更改
网络层的功能:进行逻辑地址寻址

1、IP地址的基本概念

1.1、IP地址

• 用于表示网络中的某一台主机(某一个网络接口)，主机的唯一标识，保证主机间的正常通信（主机想要进行网络通信，就必须配置相应的P地址)
• 一种网络编码,用来确定网络中的一个节点工
• IP地址由32位的二进制组成，为了方便记忆，8位为一组，以点进行分隔，转换为十进制
  192.168.18.22
  转化为32位的二进制：11000000.10101000.00010010.00010110

1.2、IP地址的组成

• 网络部分：用于表示网络的范围
• 主机部分：用于标识网络范围中的一个节点

假设192.168.18.为网络部分，后面的为主机部分。则主机部分从0到11111111，一共有256个IP地址，即256个节点
2⁸=256,2¹⁶=65536

• 网络部分越长，标识网络的范围越小，网络部分越短，标识网络范围越大

2、IP地址分类

2.1、公有IP地址分类

• 地址分为A、B、C、D、E五类
  A类：前8位为网络位，后24位为主机位，网络位规定以0开头
  第一个8位组范围：0~127， 由于0代表本地网络，127开头的地址一班用于回路检测，最终范围：1 ~ 126
  B类：确定前16位为网络位，后16位为主机位，网络位规定以10开头
  第一个8位组范围：128~191
  C类：确定前24位为网络位，后8位为主机位，网络位规定以110开头
  第一个8位组范围：192~223

2.2、私有IP地址分类

• A：10.0.0.0~10.255.255.255
• B：172.16.0.0~172.31.255.255
• C：192.168.0.0~192.168.255.255（我的私网地址就是这个）
• 私网地址是不能够公网上进行直接路由的，需要网络地址转换将私网的地址转换为公网地址后方可访问公网内容。

ipconfig查询的是私网地址
一个学校的机房内，每台主机的私网地址不同，但是经过转换之后，公网地址是一样的，只是端口号不同。