网络协议：MAC地址与IP地址

目录
一，MAC地址
二，IP地址
三，子网
四，超网

一，MAC地址

1，每台电脑都有一个网卡，每个网卡都有一个MAC地址

2，MAC地址的全称为媒体存取控制位址（Media Access Control Address），长度为6个字节（用十六进制表示）

3，MAC地址的格式：40-55-82-0A-8C-6D（Windows），40:55:82:0A:8C:6D（Mac/iOS/Android）

4，前三个字节代表厂商唯一标识符，由IEEE的注册管理机构统一分配

5，后三个字节代表网卡唯一标识符，由生产厂商自行分配

6，厂商查询：http://standards-oui.ieee.org/oui.txt，MAC地址查询：https://mac.51240.com

二，IP地址

1，基本知识

• 互联网上每台主机都有一个IP地址
• IP地址的全称为互联网协议地址（Internet Protocol Address），长度为4个字节（用十进制表示）
• IP地址由网络ID和主机ID组成，一个网络ID代表一个网段
• IP地址计算器：https://www.sojson.com/convert/subnetmask.html

2，子网掩码

• 子网掩码的长度为4个字节，决定网络ID和主机ID各占多少位
• 有多少位为1，就代表网络ID占多少位
• 有多少位为0，就代表主机ID占多少位
• 简洁表示方法：192.168.1.2/16，表示该IP地址的子网掩码有16个1

IP地址： 11000000 10101000 00000001 00000010（192.168.1.2）
子网掩码：11111111 11111111 00000000 00000000（255.255.0.0）
网络ID： 11000000 10101000 00000000 00000000（192.168.0.0）
主机ID： 00000000 00000000 00000001 00000010（0.0.1.2）

3，A类地址

• 网络ID占8位并且以0开头，主机ID占24位，默认子网掩码为255.0.0.0
• 第1部分的取值范围为：1 ~ 126（0不能使用，127作为保留），所以网络ID的取值范围为：1.0.0.0 ~ 126.0.0.0
• 第2、3、4部分的取值范围为：0 ~ 255，所以每个网络ID下能容纳的最大主机数为：16777214（256 * 256 * 256 - 2 ），都是0用于标识网络ID，都是255为广播地址（代表所有主机）

4，B类地址

• 网络ID占16位并且以10开头，主机ID占16位，默认子网掩码为255.255.0.0
• 第1、2部分的取值范围为：128 ~ 191、0 ~ 255，所以网络ID的取值范围为：128.0.0.0 ~ 191.255.0.0
• 第3、4部分的取值范围为：0 ~ 255，所以每个网络ID下能容纳的最大主机数为：65534（256 * 256 - 2 ），都是0用于标识网络ID，都是255为广播地址（代表所有主机）

5，C类地址

• 网络ID占24位并且以110开头，主机ID占8位，默认子网掩码为255.255.255.0
• 第1、2、3部分的取值范围为：192 ~ 223、0 ~ 255、0 ~ 255，所以网络ID的取值范围为：129.0.0.0 ~ 223.255.255.0
• 第4部分的取值范围为：0 ~ 255，所以每个网络ID下能容纳的最大主机数为：254（256 - 2 ），都是0用于标识网络ID，都是255为广播地址（代表所有主机）

6，D类地址

• 以1110开头，无子网掩码
• 多播地址，代表一组主机

7，E类地址

• 以1111开头，无子网掩码
• 保留地址，暂无使用

三，子网

1，介绍

• 将一个大的网段划分为多个小的网段，小的网段称为子网
• 需求：如果想让500台主机在同一个网段，C类网段不够用，B类网段又太多，这时就需要从B类网段中划分出一个子网
• 划分原理：借主机位用作子网位
• 划分方法：等长划分（每个子网所容纳的主机数相等）、变长划分（每个子网所容纳的主机数不相等）
• 子网划分器：http://www.ab126.com/web/3552.html

2，等长划分（C类网段）

• 等分成2个子网

1>原本网络部分占24位，主机部分占8位，子网掩码为255.255.255.0
2>现在网络部分占25位，主机部分占7位，主机部分第1位用作子网位，子网掩码为255.255.255.128

A子网
1>子网位为0，网络ID为192.168.0.0，广播地址为192.168.0.127（后7位都为1）
2>主机可用IP地址：192.168.0.1 ~ 192.168.0.126（126个）

B子网
1>子网位为1，网络ID为192.168.0.128，广播地址为192.168.0.255（后7位都为1）
2>主机可用IP地址：192.168.0.129 ~ 192.168.0.254（126个）

图一

• 等分成4个子网

1>原本网络部分占24位，主机部分占8位，子网掩码为255.255.255.0
2>现在网络部分占26位，主机部分占6位，主机部分第1、2位用作子网位，子网掩码为255.255.255.192

A子网
1>子网位为0、0，网络ID为192.168.0.0，广播地址为192.168.0.63（后6位都为1）
2>主机可用IP地址：192.168.0.1 ~ 192.168.0.62（62个）

B子网
1>子网位为0、1，网络ID为192.168.0.64，广播地址为192.168.0.127（后6位都为1）
2>主机可用IP地址：192.168.0.65 ~ 192.168.0.126（62个）

C子网
1>子网位为1、0，网络ID为192.168.0.128，广播地址为192.168.0.191（后6位都为1）
2>主机可用IP地址：192.168.0.129 ~ 192.168.0.190（62个）

D子网
1>子网位为1、1，网络ID为192.168.0.192，广播地址为192.168.0.255（后6位都为1）
2>主机可用IP地址：192.168.0.193 ~ 192.168.0.254（62个）

图二

• 等分成8个子网

图三

3，等长划分（B类网段）

4，等长划分（A类网段）

5，变长划分

• 原网段为192.168.0.0/24，主机可用IP地址数量为254个
• C子网：子网掩码为255.255.255.128（往后移1位），可以是图一中任意一个子网，主机可用IP地址数量为126个
• B子网：子网掩码为255.255.255.192（往后移2位），可以是图二中任意一个子网，主机可用IP地址数量为62个
• A子网：子网掩码为255.255.255.224（往后移3位），可以是图三中任意一个子网，主机可用IP地址数量为30个

四，超网

1，介绍

• 将多个连续的网段合并为一个大的网段，大的网段称为超网
• 需求：现在有250台主机在一个C类网段，如果想增加250台主机，并且跟之前的250台在同一网段，这时就需要将两个C类网段合并成一个超网
• 合并原理：借网络位用作主机位

2，合并2个网段

• 网段1：网络ID为192.168.0.0，子网掩码为255.255.255.0（网络部分占24位，主机部分占8位），主机可用IP地址：192.168.0.1 ~ 192.168.0.254（254个）
• 网段2：网络ID为192.168.1.0，子网掩码为255.255.255.0（网络部分占24位，主机部分占8位），主机可用IP地址：192.168.1.1 ~ 192.168.1.254（254个）
• 超网：网络ID为192.168.0.0，子网掩码为255.255.254.0（网络部分占23位，主机部分占9位），主机可用IP地址：192.168.0.1 ~ 192.168.0.510（510个）

3，合并4个网段

• 网段1：网络ID为192.168.0.0，子网掩码为255.255.255.0（网络部分占24位，主机部分占8位），主机可用IP地址：192.168.0.1 ~ 192.168.0.254（254个）
• 网段2：网络ID为192.168.1.0，子网掩码为255.255.255.0（网络部分占24位，主机部分占8位），主机可用IP地址：192.168.1.1 ~ 192.168.1.254（254个）
• 网段3：网络ID为192.168.2.0，子网掩码为255.255.255.0（网络部分占24位，主机部分占8位），主机可用IP地址：192.168.2.1 ~ 192.168.2.254（254个）
• 网段4：网络ID为192.168.3.0，子网掩码为255.255.255.0（网络部分占24位，主机部分占8位），主机可用IP地址：192.168.3.1 ~ 192.168.3.254（254个）
• 超网：网络ID为192.168.0.0，子网掩码为255.255.252.0（网络部分占22位，主机部分占10位），主机可用IP地址：192.168.0.1 ~ 192.168.0.1022（1022个）

4，合并规律

• 子网掩码左移1位，可以合并2个连续的网段，第一个网段的网络ID能被2整除
• 子网掩码左移2位，可以合并4个连续的网段，第一个网段的网络ID能被4整除
• 子网掩码左移3位，可以合并8个连续的网段，第一个网段的网络ID能被8整除

5，判断子网还是超网

• 网段类型

1>A类网段：第一个字节的取值范围为0 ~ 127，默认子网掩码为8位
2>B类网段：第一个字节的取值范围为128 ~ 191，默认子网掩码为16位
3>C类网段：第一个字节的取值范围为192 ~ 223，默认子网掩码为24位

• 如何判断

1>先通过第一个字节判断是哪种类型
2>再判断子网掩码位数：比默认多就是子网，比默认少就是超网

例子
25.100.0.0/16：A类子网
200.100.0.0/16：C类超网