一、IP地址

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1.   ip地址的作用：

 在一定的范围内唯一的标识一个上网的设备（凡是需要上网的设备必须得有ip 地址）

 

ip地址的表示：

        1、让机器看的

     10101010100010101010 （纯2进制）

2、让人看的

    点分十进制，X.X.X.X (X表示的是一个10进制，每一个X对应8个二进制，X的取值范围：0～255）

ip地址的结构：

    长度为32bit

    结构为：   网络位+主机位

      

2.子网掩码

作用：区分IP地址中的网络位与主机位，必须与IP地址一一对应

表示：y.y.y.y     ----> y的取值范围是 0 --255

           /n    -->  n表示子网掩码中有多少个1

功能： 子网掩码中1所对应的IP地址中的位，称之为网络位

         子网掩码中0所对应的IP地址中的位，称之为主机位

特点

   #与IP地址一一对应；

#1和0永远是连续的，不会交叉出现；

#左边永远是1，右边永远是0；

相关易混淆概念：

      -反掩码 (inverse-mask)

          即将掩码中的1和0互相变化就可以了。

      -通配符(wildcard bits)

          0和1可以交叉出现，也可以不交叉；

3.ip地址的分类

 目标：为了便于IP地址的管理；

原则： 看IP地址中的第一个字节的前面几个固定的bit；

0000 0000.X.X.X

 A 第一个字节的，前面1个bit，如果是0，则称之为A 类地址

0-127        默认掩码 255.0.0.0

0000 0000 ----> 0 

0111 1111 ----> 127

B 第一个字节的，前面2个bit，如果是10，则称之为B类地址

 128-191      默认掩码 255.255.0.0

1000 0000 --->128

1011 1111 --->191

  C 第一个字节的，前面3个bit，如果是110，则称之为C类地址

    192-223      默认掩码 255.255.255.0

  D 第一个字节的，前面4个bit，如果是1110，则称之为D类地址

    224-239      无掩码

  E 剩下的

    240-255      实验室保留使用

特殊的IP地址：（不能配置在网络设备上）

网络地址：代表的是一个范围/区域，不代表任何设备。该IP地址中主机位全位0

广播地址：代表的是一个范围/区域中的所有设备。该IP地址中的主机位全为1

注：0和127开头的地址，不可以直接配置在设备上；

4、IP地址面临的问题

一个网段中使用不完的IP地址，不可以分配给其他部门使用，因此会造成IP地址的浪费。

解决方案：

   (1)私有地址/公有地址 网络地址转换

       A类的私有IP地址：

   10.0.0.0    ----  10.255.255.255     

                               10.0.0.0/8

B类的私有IP地址:

   172.16.0.0  ---- 172.31.255.255

                              172.16.0.0/12

  

C类的私有IP地址:

   192.168.0.0 ---- 192.168.255.255

                              192.168.0.0/16

D类的私有IP地址:

   239.0.0.0   ---- 239.255.255.255

                              239.0.0.0/8

(2)子网划分

(3)IPv6

子网划分案例：

       有一个公司，叫XXXX，有3个部门，每个部门50个主机，每个部门必须使用不同的IP网段，每个部门必须尽量减少IP地址的浪费，给了一个网段：192.168.1.0/24

解决思路：

(1)首先关注每个网段的可用主机数量，即应该首先计算出每个新网络的主机位的个数；假设为n，那么每个新网络的主机IP地址数量为2^n;

(2)2^n必须大于等于每个新网络需求的主机数，即2^n - 2>=50 ,----->n>=6

        说明：减2，表示的是将每个网段中的2个特殊IP地址排除在外，即网络地址和广播地址；

(3)基于计算出来的主机位，确定新网络的子网掩码； 子网掩码=32-6 ，即 /26 ； 

(4)所以新的网络应该是：

         192.168.1.0000 0000 /26

               网络地址：192.168.1.0  /26

       广播地址：192.168.1.63 /26

         192.168.1.0100 0000 /26

               网络地址：192.168.1.64  /26

       广播地址： 192.168.1.127 /26

         192.168.1.1000 0000 /26

             网络地址： 192.168.1.128 /26

      广播地址：      192.168.1.191 /26

         192.168.1.1100 0000 /26

                           网络地址：192.168.1.192 /26

                            广播地址： 192.168.1.255/26

网站题目：计算机网络基础（二）-—IP地址详述
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