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