IP地址与子网掩码

IP地址与子网掩码

1、IP地址

1)IP地址形式

四个十进制数用 . 分隔,计算机使用时会将每个十进制数转换成8bit的二进制数,所以IP地址使用二进制表示为32bit。

2)IP地址的组成

网络地址(网络位):子网的地址编号(一个网络地址代表一个子网)

主机地址(主机位):计算机在子网中的地址编号(具体可以给计算机配置的IP地址)

3)IP地址的分类

A类:网络地址的范围:1-126 结构:网.主.主.主

B类:网络地址的范围:128-191 结构:网.网.主.主

C类:网络地址的范围:192-223 结构:网.网.网.主

D类:不能给主机使用,组播地址IP

E类:不能给主机使用,研究实验使用

4)IP地址的配置规则与范围

1、只能给计算机配置A、B、C三类IP地址

2、将IP地址转换成二进制后,网络位不能全为1,不能全为0.

3、将IP地址转换成二进制后,主机位不能全为1,不能全为0.

4、127整段不允许给计算机配置,用来测试本机的TCP/IP协议栈

5、将IP地址转换成二进制后,主机位为0,代表的是计算机的网段(子网,网络IP地址)

6、将IP地址转换成二进制后,主机位为1,代表的是计算机的广播地址,当计算机发送广播,第三层封装的目的IP为广播地址。

5)NAT(网络地址转换)

功能:在路由器上开启此功能,可以将内网数据包中的源IP地址转换为公网合法IP地址。

NAT缓存:记录所有的转换信息 例如:代购

内网IP:10 、 172.16-172.31 、192.168.0-192.168.255

公网IP

内网计算机访问公网需要在内网和公网交界点路由器上开启NAT。

注:A、B、C三类地址分为专网IP(内网IP)和公网IP地址,只有专网IP地址才能在内网的主机上进行配置,并且专网IP地址不能出现在公网上。

2、子网掩码

1)子网掩码的表现形式

4段,每段使用十进制,转换成二进制后也是一个32bit的二进制数,与IP地址对应。

2)子网掩码的功能

1、用于标识网络位和主机位

​ IP地址中的网络位,子网掩码转成二进制后用1表示;
​ 192.168.10. 1
​ 255.255.255.0
​ IP地址中的主机位,子网掩码转成二进制后用0表示;

2、计算机通过子网掩码判断与对方同异子网

计算机将自己的IP地址与子网掩码进行"与"运算,得到自己网段;
计算机将自己的子网掩码与对方的IP地址进行"与"运算,跟自己的网段作对比,判断同异子网。(在一个子网,子网掩码一定一样,子网掩码一样不一定在一个子网)
192.168.10. 1 192.168.30. 2
255.255.255.0 255.255.255. 0
192.168.10. 0 192.168.30. 0

3)缺省的子网掩码(默认)

​ A类 255.0.0.0
​ B类 255.255.0.0
​ C类 255.255.255.0
注:只有使用默认的子网掩码才是ABC三类,修改了子网掩码不属于任何分类。

4)VLSM(可变长子网掩码)

​ 功能:
​ 1.将主机位借给网络位使用,从而减少主机位位数,减少IP地址浪费。
​ 2.划分子网
​ 案例:机房有200台机器,本应该分配一个C类网段,但是现无可用C类网段,可以分配一个B类地址,这样的话会造成大量的IP地址浪费
解决:可以通过变长子网掩码的长度将B类地址强行转换成C类
原IP 172.16.10.1 IP 172.16.10. 1
原掩码 255.255.0.0 新掩码 255.255.255.0
原网段 172.16.0.0 新网段 172.16.10. 0
原广播 172.16.255.255 新广播 172.16.10. 255
172.168.0.1 -172.168.255.254 172.16.10.1-172.168.10.254

案例:机房就50台主机(只需要50个IP地址就够了),但是分配了一个B类IP地址172.16.2.160/24(浪费了6万多IP)。要求只修改子网掩码,以减少IP地址浪费。
50台主机只需要2的6次方bit就够了。但是现在分配的是2的18次方的bit位。
2的6次方=64-2=62
题:192.168.1.0/24 有60台主机,为了避免IP地址浪费,写出调整后的网络地址
192.168.253.0/22 有250台主机,调整完后的网络地址

192.168.1.0/25 共有120台主机,分4个子网,每个子网30台主机,求网广范围

5)CIDR(无类间路由----简单了解)

​ 功能:
​ 1.将网络位借给主机位使用,主机位位数增加,从而该子网可容纳主机数量增加
​ 2.减少路由器中的条目,减轻路由器压力。

3、其他知识点

1)CIDR标记法

​ 192.168.10.1/24
​ 172.16.0.0/16
​ 192.168.20.1/30
​ 255.255.255.252

2)ipv6

​ 将ip地址扩展到128bit

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