IPv4地址和子网掩码

如果两台计算机A和B的共有和私有地址是一样的，那么很明显，如果A计算机打开了一个网页，结果服务器发现B计算机的IP地址就是刚刚请求网页的地址，就有可能会把资源发送给B计算机，所以IP地址以及如何规划IP地址就有了存在的意义，

如果让大家说一个最熟悉的IP地址，大家能想到的大部分是192.168.0.1，会想到这个IP地址主要不是因为它经常出现，更重要的原因是因为这段IP地址是十进制的，我们生活中的数字就是用的十进制，因此我们对于十进制的数字更为敏感，但是众所周知，计算机识别的是二进制，IP地址的底层也是二进制的，因此想要理解IP地址就必须先简单的复习一下二进制
这里就偷个懒用别人的https://zhuanlan.zhihu.com/p/75291280

IP地址是由四组八位二进制表示的xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx,每一组八位二进制之间都由一个英文句号来分割，这样一个IPv4地址加起来一共有32位，就二进制来说，每一组最低可以由8个0组成，最高可以由8个1组成，8个0转换成十进制很明显就是0，8个1转换成十进制就是255，也就是说，这里每一组十进制数字的范围都是0~255加起来就是256了

从数字的层面了解了IP地址以后，现在最重要的就是IP地址的用途了，用途当然是区分地址信息了，

IP地址由两个部分组成，网络号和主机号，我们看下面这张地图，一共有四大洲，每个州都有各自的一些IP地址不难发现各个州里面的IP地址都是一样的开头，比如南詹部洲都是以130.20.11.1开头，只有后面的数字不同而已，

那么前面相同的部分就是网路号了，后面不同的部分就是主机号，每个洲都有各自的网络号来代表这整个洲属于同一个网络区域，每个洲里以不同的主机号来区分，这样层级的划分方便管理，现在我为每个洲分别加上一台路由器来统一管理整个洲的通信，每个洲之间的通信都需要各自的路由器来传达，每个洲内部的通讯也需要路由器来传达

现在花果山水帘洞的猴子们知道他们的老大孙悟空被困在五指山了，想寄点桃子过去，那么桃子首先得经过自己洲，东胜神洲的路由器，路由器查看了目标IP地址后发现不是自己洲的，（查看网络号，发现的）而是属于南瞻部洲的，于是就把桃子发往了南瞻部洲，南瞻部洲路由器在收到桃子后就先查看目标IP地址是不是自己洲的（查看网络号），结果是自己洲的，而且根据主机号显示是要送去五指山的，于是马上把桃子送往了五指山，这也是说明为什么IP地址总是会有网络号和主机号两个部分 ，

不过IP地址不一定是从中间分割一半为网络号一半为主机号，而是有分类的，
IP地址划分为A,B,C,D,E类，除了D和E是特殊类，我们把焦点放在每一类的网络数和主机数

可以看出，每一类的网络数要么很多要么很少，主机数也一样，

假设西游记的南瞻部洲被分配了一个C类网络号195.34.34.x,这个C类地址理论上可以有256个主机数，因为195.34.34.0到195.34.34.255，一共拥有256个主机数，
但是如果南瞻部洲一共有257个地址，那么我们需要再分配一个C类地址给南瞻部洲，那么就意味着理论上要浪费255个地址，因为新的C类地址也是同样分配了256个主机数，为了解决简单分类导致的IP分配不合理，就诞生了子网掩码

假设我们现在为东胜神州分配了一个C类地址192.168.0.x,但是东胜神州只有4台主机，只需要4个不同的IP，多了浪费，少了得补，我们知道这个X的范围可以是0到255，在这里我们部考虑特殊地址，先理解这个概念，因此可以只要0到3，剩下的4到255地址都不要，因为0到3就有4个地址了，这样我们就需要用一种方法来表示这4个IP来表示同一网络，因此就需要用到子网掩码了

子网掩码其实就是为了划分网络号和主机号的，要表示192.168.0.0到192.168.0.3的网络号，先把这些十进制的IP地址转换为二进制

上面写了，分配的地址为192.168.0.x，也就是前面192.168.0是不变的，一定要用来做网络号的部分，因此我们就用二进制的1来表示锁定前面三个部分的二进制，也就是锁定了24位二进制，现在剩下的8位二进制怎么表示呢？，可以看到前面的六位二进制数也是相同的，都是0，因此我们用1把这六位也锁起来，剩下的两位不需要锁定了，也不能锁定，因为剩下的都是主机号了因此用0来表示不锁定，现在有一锁定，零不锁定结合起来，就能非常清晰的表示网段了

现在我们把锁定部分的二进制转换成十进制，也就是255.255.255.252，那么这个255.255.255.252也就是子网掩码了
我们就可以把这些子网掩码和东胜神洲的IP放在一起，这样别人看到就能知道网络号和主机号的界限
不过这段子网掩码写起来很长，因此可以用CIDR的方式来表示，上面一共有30个1因此就用/30来表示子网掩码就好了
也就是用192.168.0.0/30就可以表示这四个主机号同属一个网络里了，要注意最后一位不写做1，或2，3，而是用起始0来表示
知道子网掩码的原理以后，我们就可以根据IP地址和子网掩码来区分网络号和主机号了