Day26-网络基础-IP地址与子网掩码

一、网络IP地址的划分

1、IP地址在公网上（Internet）是全球唯一的地址，可以标识一个主机。

2、版本

1）IPV4：共32位，占4个字节。

2）IPV6：共128位，占16个字节。

3、用“.”隔开，叫做点分。

4、每一个分段是8位 2^8=256，用0~255区间来标识。

5、IP地址的组成

1）网络ID 每一个设备的网络ID唯一：用来标识主机所在的网络

2）主机ID：用来标识主机在网络中的标识

6、IP地址分类：A B C D E

1）常见分类

A类：允许支持127个网络，每个网络大约有1670万台主机。

B类：允许有16000个网络，每个网络大约有66000台主机。

C类：支持大约209715个网络，每个网络允许有254个主机，                                   192.0.1.1-223.255.255.254

2）不常见分类

D类：组播

E类

7、各类IP地址的私有IP段

8、特殊IP地址

1）0.0.0.0

无意义，表示一个集合：所有不清楚的主机和目的网络。

2）255.255.255.255

限制广播地址。

对于本机来说，这个地址指本本网段内（同一广播域）的所有主机。通俗地讲就是“房间内所有的人都注意了”，之歌地址不能被路由器转发。

3）127.0.0.1

本地地址，用来搭建本地服务。例如：MySQL 3306

4）224.0.0.1

组播地址，注意它和广播的区别。

5）169.254.x.x

路由器 DHCP服务器，分配无效的IP地址。

二、子网掩码

子网掩码指的是一个32位字段的数值，利用此字段来屏蔽原来网络地址的划分情况。

1、子网掩码的含义

         网络的子网掩码设置主要用来屏蔽原来的网络划分情况。使用子网掩码，网络设备可以分析得出一个IP地址的网络地址和子网地址，以及主机地址。网络的路由器根据目的地地址的网络号和子网号可以做出路由寻址决策，IP地址的主机ID不参与路由器的路由寻址操作，它用于在某个网段中识别一个网络设备。

        子网掩码与IP地址进行“与”运算后，所得到的的值为网络地址和子网地址，主机ID部分将不再存在，利用此特性可以计算两个IP地址的网络地址和子网地址判断是否处于同一个子网中。、

        其实如果网络系统中只有A B C这3种类型的IP地址，判断IP地址的第一个字节数值范围就可以判断次IP地址属于A B C中的哪一类网，从而得到该IP 地址的网络部分和主机部分，不需要子网掩码的帮助。

A类地址的网络的子网掩码地址为：255.0.0.0

B类地址的网络的子网掩码地址为：255.255.0.0

C类地址的网络的子网掩码地址为：255.255.255.0

2、子网掩码的作用：主要用于子网的划分；

                                  或者让网络设备能够识别一个IP地址中的主机数是多少

3、掌握常见的网络的子网掩码

        使用A B C类进行IP地址划分的方法对目前有限的IP地址来说有些浪费，所以出现了使用子网掩码进行网络划分的方法。使用子网掩码进行网络划分的基础原理是子网掩码与IP地址“与”运算结果相同的IP地址在同一个网络上。

 例：

        例1、有50个主机，需要为其划定网络，而目前 IP地 址段空闲的为192.168.1.0.如果全部使用上述的地址段，50个主 机占用254个有用的地址显然是很浪费，可以对网络地址 192.168.1.0 进行重新划分，建立一个能够容纳50个主机的网络。

分析过程：

①首先，50台主机会占用50个IP地址。

②其次，去除掉特殊地址：网段地址和广播地址，现在就需要52个IP地址。建立网络需要IP地址52个。

③子网掩码的数值通常以2的n次方进行取值，所以取52的就近值64.

④子网掩码为255.255.255.64，IP地址的范围是192.168.1.0-192.168.1.64，最多容纳64个主机，可以满足54个主机的要求。

例2、为什么要进行子网划分？

1）将一个大的子网变为多个小的子网

2）子网较少主机位，将主机位变为网络位

3）调整划分的网络子网掩码

4）获得每个子网的主机范围

例3、子网划分的好处有哪些？

1）避免地址产生浪费（公网地址）

2）可以降低广播风暴问题

3）降低网络拥塞，减轻路由器的压力

网关与主机个数计算方式

例1、计算一个C类地址192.168.12.0 网段中可以有多少个主机？ 

分析过程：

1）分析该网段中的一些特殊的IP地址然后去掉

2）去掉特殊预留 255 广播地址

3）去掉特殊预留 254 网关地址

4）去掉特殊地址 0     网段地址

结论： 2^n-2-1=2^n-3