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网络基础---IP地址

 

最初设计互联网络时,为了便于寻址以及层次化构造网络,IP地址采用分层结构,每个IP地址包括两个标识码(ID),即网络ID和主机ID。同一个物理网络上的所有主机都使用同一个网络ID,网络上的一个主机(包括网络上工作站,服务器和路由器等)有一个主机ID与其对应。IP地址根据网络ID的不同分为5种类型,A类地址、B类地址、C类地址、D类地址和E类地址。目前最常用的就是IPv4,由四个字节组成,共32位。全0和全1的都保留不用 (全0是网络号,全1是广播地址)。
这里写图片描述
1. A类IP地址
一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“0”, 地址范围从1.0.0.0 到127.255.255.255。子网掩码为255.0.0.0。可用的A类网络有126个,每个网络能容纳1亿多个主机。
2. B类IP地址
一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成,网络地址的最高位必须是“10”,地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。子网掩码为255.255.0.0。可用的B类网络有16382个,每个网络能容纳6万多个主机 。
3. C类IP地址
一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成,网络地址的最高位必须是“110”。范围从192.0.0.0到223.255.255.255。子网掩码为255.255.255.0。C类网络可达209万余个,每个网络能容纳254个主机。
4. D类地址用于多点广播(Multicast)。
D类IP地址第一个字节以“1110”开始,它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络,目前这一类地址被用在多点广播(Multicast)中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机,它标识共享同一协议的一组计算机。
5. E类IP地址
以“11110”开始,为将来使用保留。

回送地址:127.0.0.1。一般用于测试使用。例如:ping 127.0.0.1 来测试本机TCP/IP是否正常。
私有IP地址
1个A类地址 10.0.0.0/8(10.0.0.0—10.255.255.255);
16个B类地址 172.16.0.0/12(172.16.0.0—172.31.255.255)
256个C类地址 192.168.0.0/16(192.168.0.0—192.168.255.255);
保留IP地址不会在internet网上出现,但可以用于企业内部网络,A企业可以用,B企业也可以使用!这些地址是不会被Internet分配的,它们在Internet上也不会被路由,虽然它们不能直接和Internet网连接,但通过技术手段仍旧可以和 Internet通讯(NAT技术)。

根据一个IP地址求它的子网掩码和网络地址

为什么必须有一个子网掩码?因为:
1 )当配置 IP 时,所有计算机都必须填写子网掩码
2 )我们必须在我们的网络中设置一些逻辑边界
3 )我们必须至少输入所使用 IP 类的默认子网掩码

某IP地址为192.168.5.0/24,这是一种基于CIDR划分的IP地址,最后的/24表示前24位是网络号,后8位是主机号。同时也表示掩码为24位,即子网掩码为255.255.255.0,使用2进制排列就是11111111.11111111.11111111.00000000,根据掩码算术,使用IP地址与掩码逻辑与,即为网络地址
上面就是原理,其实算法很简单,把IP地址换成2进制后,共32位。子网掩码位数前面为全1,后面为全0,即IP地址与掩码位数全为1的那部分前面部分照搬,后面部分全0。即可得出网络地址。后面部分全1是广播地址。
注:划分子网就是将主机号中的一部分拿出来当做子网号
如果希望在一个网络中建立子网,就要在这个默认的子网掩码中加入一些位,它减少了用于主机地址的位数。加入到掩码中的位数决定了可以配置的子网。因而,在一个划分了子网的网络中,每个地址包含一个网络地址、一个子网位数和一个主机地址。
示例:某IP地址为192.168.5.0/24,它的子网掩码为255.255.255.248,首先根据IP地址知道这是一种基于CIDR划分的C类IP地址,前24位是网络号,后8位是主机号,C类IP默认的子网掩码是255.255.255.0。因为知道子网掩码为255.255.255.248,最后是248,248 = 0x1111 1000。这就相当于主机号又被分成两部分,前5位是子网号,后3位是主机号,所以,子网个数是 2^5,主机个数为 2^3。另外,主机号全0代表本地主机,全1表示广播。每个子网共6个有效的地址可用于分配。

另外IPv6地址长度为128位,是IETF(互联网工程任务组,Internet Engineering Task Force)设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议。

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