计算机网络基础，网络层

MAC地址和ip地址的作用

数据包的目标IP地址决定了数据包最终到达哪一个计算机，而目标MAC地址决定了该数据包下一跳由哪个设备接收，不一定是终点。

ip地址的组成

路由器的作用之一是隔绝不同网段中的计算机和隔绝广播

ip地址的格式

IP地址用32位二进制来表示，也就是32比特，换算成字节，就是4个字节。
这些位通常被分割为4个部分，每一部分8位二进制，中间使用符号".“分开，分成4部分的二进制地址10101100.00010000.00011110.00111000，IP地址经常被写成十进制的形式，于是，上面的IP地址可以表示为"172.16.30.56”。IP地址的这种表示法叫做"点分十进制表示法".

子网掩码的作用
子网掩码(Subnet Mask)又叫网络掩码、地址掩码，它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。

计算机的IP地址也有两部分组成，一部分为网络标识，一部分为主机标识,同一网段的计算机网络部分相同，路由器连接不同网段，负责不同网段之间的数据转发．交换机连接的是同一网段的计算机。
计算机在和其他计算机通信之前．首先要判断目标IP地址和自己的IP地址是否在一个网段，这决定了数据链层的目标MAC地址是目标计算机的还是路由器接口的MAC地址。

子网掩码&&上ip地址还是等于改ip地址

A类IP地址

网络地址的最高位是0的地址为A类地址。网络ID是0不能用，127作为保留网段，因此A类地址的第1部分取值范围1-126。
A类网络默认子网掩码为255.0.0.0。主机ID由第2部分、第3部分和第4部分组成，每部分的取值范围0-255，共256种取值，你要是学过排列组合就知道，一个A类网络主机数量是
256×256×256=166777216，这里还需减去2，主机ID全0的地址为网络地址，而主机ID全部为1的地址为广播地址，

B类IP地址
网络地址的最高位是10的地址为B类地址。IP地址第1部分的取值范围为128-191。
B类网络默认子网掩码为255.255.0.0。主机ID由第3部分和第4部分组成，每个B类网络可以各纳的最大主机数量256×256-2=65023。

C类IP地址
网络地址的最高位是110的地址为C类地址。IP地址第1部分的取值范围为192-223。
C类网络默认子网掩码为255.255.255.0。主机ID由第4部分组成，每个C类网络可以容纳的最大主机数量256-2=254。

D类IP地址

网络地址的最高位是1110的地址为D类地址。D类地址第1部分的取值范围为224-239。用于多播（也称为组播)的地址，组播地址没有子网掩码。

子网掩码的划分

1：等长子网划分
子网划分，就是借用现有网段的主机位做子网位，划分出多个子网。

子网划分的任务包括两部分∶
等长子网划分就是将一个网段等分成多个网段，也就是等分成多个子网。
确定子网掩码的长度，确定子网中第一个可用的IP地址和最后一个可用的IP地址。

C类网络等分

A和B两个子网的子网掩码都为255.255.255.128。
A子网可用的地址范围为192.168.0.1~192.168.0.126，IP地址192.168.0.0由于主机位全为0，不能分配给计算机使用，如图所示，192.168.0.127由于其主机位全为1，不能分配计算机。

要想分成4个子网，你需要将子网掩码往右移动两位，这样第1位和第2位就变为网络位。你就可以分成4个子网，第1位和第2位为00是A子网，01是B子网，10是C子网，11是D子网。

B类网络等分
将131.107.0.0 255.255.0.0等分成2个子网。子网掩码往右移动1位,就能等分成两个子网。


A类网络等分
A类网络42.0.0.0 255.0.0.0等分成4个子网为例,写出各个子网的第一个和最后一个可用的IP地址。伞

变长子网划分

点到点网络的子网掩码

子网掩码另一种表示方法-CIDR

IP地址有"类"的概念，A类地址默认子网掩码255.0.0.0、B类地址默认子网掩码255.255.0.0、C类地址默认子网掩码255.255.255.0。等长子网划分和变长子网划分，打破了IP地址"类"的概念，子网掩码也打破了字节的限制,这种子网掩码被称为VLSM (VariableLength Subnet Masking，可变长子网掩码)
这种方式的也可以使得Internet上的路由器路由表大大精简，被称为CIDR(无类域间路由，Classless Inter-Domain Routing)，子网掩码中1的个数被称为CIDR值。

判断IP地址所属的网段
IP地址中主机位归0就是该主机所在的网段。判断192.168.0.101/26所属的子网。

合并网段

某企业有一个网段，该网段有200台计算机，使用192.168.0.0255.255.255.0网段，后来计算机数量增加到400台。

有没有更好的办法，让这两个C类网段的计算机认为在一个网段?这就需要将192.168.0.0/24和192.168.1.0/24两个C类网络合并。

合并网段的规律
合并之后，IP地址192.168.0.255/23就可以给计算机使用

规律
子网掩码往左移1位，能够合并两个连续的网段，但不是任何连续的网段都能合并。

结论:判断连续的2个网段是否能够合并，只要第一个网络号能被2整除，就能够通过左移1位子网掩码合并。

规律:要合并连续的四个网络，只要第一个网络的网络号写成二进制后面两位是00，这四个网段就能合并，根据5.1.2讲到的二进制数的规律，只要一个数能够被4整除，写成二进制最后两位肯定是00。

结论:判断连续的4个网段是否能够合并，只要第一个网络号能被4整除，就能够通过左移2位子网掩码合并将这4个网段合并。依次类推，要想判断连续的8个网段是否能够合并，只要第一个网络号能被8整除，这8个连续的网段就能够通过左移3位子网掩码合并。

判断一个网段是超网还是子网
通过左移子网掩码合并多个网段，右移子网掩码将一个网段划分成多个子网，使得IP地址打破了传统的A类、B类、C类的界限。

判断一个网段到底是子网还是超网，就要看该网段是A类网络、还是B类网络、还是C类网络，默认A类子网掩码/8，B类子网掩码是/16，C类子网掩码是/24。

如果该网段的子网掩码比默认子网掩码长，就是子网，如果该网段的子网掩码比默认子网掩码短，则是超网。