计算机网络基础--ip地址（IPv4）与子网划分即ip地址相关知识

计算机网络基础–ip地址（IPv4）与子网划分即ip地址相关知识

ip地址是什么

IP地址是指互联网协议地址，又译为网际协议地址。
IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。IP协议是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议，在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。

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地址通常用“点分十进制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。

例：
点分十进IP地址（100.4.5.6），
实际上是32位二进制数（01100100.00000100.00000101.00000110）。

最初设计互联网络时，为了便于寻址以及层次化构造网络，每个IP地址包括两个标识码（ID），即网络ID和主机ID。同一个物理网络上的所有主机都使用同一个网络ID，网络上的一个主机（包括网络上工作站，服务器等）有一个主机ID与其对应。Internet委员会定义了5种IP地址类型以适合不同容量的网络，即A类~E类。
其中A、B、C3类由InternetNIC在全球范围内统一分配，D、E类为特殊地址。

1. 网络号

   作用：标识网络
   每个网段分配一个网络ID

2. 主机号

   作用：标识单个主机
   有组织分配给各个设备

ip地址类别	二进制固定最高位	第一字节十进制范围	二进制网络号	二进制主机号	ip范围	子网掩码	私有IP地址范围
A类	0	0-127	8位	24位	1.0.0.1 - 126.255.255.254	255.0.0.0	10.0.0.0-10.255.255.255
B类	10	128-191	16位	16位	128.0.0.1 - 191.255.255.254	255.255.0.0	172.16.0.0-172.31.255.255
C类	110	192-223	24位	8位	192.0.0.1 - 223.255.255.254	255.255.255.0	192.168.0.0-192.168.255.255
D类	1110	224-239			224.0.0.1 - 239.255.255.254
E类	11110	240-255			240.0.0.1 - 255.255.255.254

什么是子网掩码

子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。
1.子网掩码和ip地址一样是32位。
2.在二进制中，由1表示网络号，0表示主机号。

例如：
B类IP地址为：172.168.0.0
子网掩码为：255.255.0.0
二者也可以合并写成：172.168.0.0/16，其中16代表子网掩码有16个1。

ip地址类型

网络地址：在ipv4的地址范围之内，最小保留地址为网络地址，此地址的主机号在二进制中全部为0.
广播地址：用于向网络中的所有主机发送数据的特殊地址。广播地址使用该网络内的最大地址。即表示主机号的二进制全部为1.
主机地址：可以分配给网络中终端设备的地址。

子网

为什么要进行子网划分

例如应该B类的地址用于一个广播域，地址浪费，并且发生广播时范围太大，对网络的负载重。

子网划分

通过向主机位借位的方式划分子网，借一位，产生两个子网，借n位，产生2^n个子网。

例如：172.16.0.0/16
借1位

子网	子网掩码	地址范围
子网1	172.16.0.0/17	172.16.0.0 - 172.16.127.255
子网2	172.16.1.0/17	172.16.128.0 - 172.16.255.255

参考文档：
https://www.yunqishi.net/video/125370.html
https://baike.baidu.com/item/IP%E5%9C%B0%E5%9D%80/150859?fr=aladdin
https://blog.csdn.net/yexudengzhidao/article/details/94546434