子网划分

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子网划分

IP地址

在网络中用来标识设备的具体地址,数据需要通过此进 行寻址传输。
由于mac地址比较复杂,为了简化流程,加入了ip地址方便操作。
IP地址:你的家庭住址
mac地址:你家里的某一个具体的人

IP地址由两部分组成
  • 网络 ID:标识网络,每个网段分配一个网络ID,处于高位
  • 主机 ID:标识单个主机,由组织分配给各设备,处于低位
    网络掩码:区分一个IP地址中的网络部分及主机部分
目前主流的协议ipv4

一个IPv4地址有32bit二进制表示,共4字节。1字节=8bit电流
IPv4地址通常采用“点分十进制”表示
IPv4地址范围:0.0.0.0~255.255.255.255
由0000 0000.0000 0000.0000 0000.0000 0000到1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1111
有2^32种(43亿左右),于2019年11月25日已用完。

IP地址分类

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A类:0000 0000 - 0111 1111.X.Y.Z 即 0-127.X.Y.Z
网络ID位是最高8位,主机ID是24位低位。
网络数:126=2^7(可变是的网络ID位数)
每个网络中的主机数:2^24-2=16777214
默认子网掩码:255.0.0.0
B类:1000 0000 - 1011 1111.X.Y.Z 即 128-191.X.Y.Z
网络ID位是最高16位,主机ID是16位低位
网络数:2^14=16384
每个网络中的主机数:2^16-2=65534
默认子网掩码:255.255.0.0
C类:1100 0000 - 1101 1111.X.Y.Z 即 192-223.X.Y.Z
网络ID位是最高24位,主机ID是8位低位
网络数:2^21=2097152
每个网络中的主机数:2^8-2=254
默认子网掩码:255.255.255.0
D类:组(多)播,1110 0000 - 1110 1111.X.Y.Z: 即 224-239.X.Y.Z
E类:保留未使用,240-255
私有IP地址:不直接用于互联网,通常在局域网中使用

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特殊地址
0.0.0.0:不是一个真正意义上的IP地址,它表示所有不清楚的主机和目的网络。
255.255.255.255:限制广播地址。对本机来说,这个地址指本网段内(同一广播域)的所有主机。
127.0.0.1 - 127.255.255.255(127.0.0.1可简写为127.1):本机回环地址,主要用于测试。在传输介质上永远不应该出现目的地址为“127.0.0.1”的数据包。
224.0.0.0 - 239.255.255.255 :组播地址,224.0.0.1特指所有主机,224.0.0.2特指所有路由器。224.0.0.5指OSPF路由器,地址多用于一些特定的程序以及多媒体程序。
169.254.x.x :如果Windows主机使用了DHCP自动分配IP地址,而又无法从DHCP服务器获取地址,系统会为主 机分配这样地址。
netmask子网掩码:32位或128位(IPv6)的数字,和IP成对使用,用来确认IP地址中的网络ID和主机ID,对应网络ID的位为1,对应主机ID的位为0,范例:255.255.255.0,表现为连续的高位为1,连续的低位为0。
相关公式:
一个网络的所有可用的的主机数=2^主机ID位数-2
网络(段)数=2^网络ID中可变的位数
网络ID=IP与netmask进行与运算(约等于乘法)
判断对方主机是否在同一个网段
1:自己的IP地址和子网掩码做与运算,得出网络id
2: 拿B的地址和A自己的子网掩码做运算,得出b的网络id
3:判断1、2步当中的网络id是否一致,一致可以通信
4:如果不一致,传给网关帮忙转发数据

划分子网

将一个大的网络(主机数多)划分成多个小的网络(主机数少),主机ID位数变少,网络ID 位数变多,网络ID位向主机ID位借n位,将划分2^n个子网。
:192.168.1.0/24,平均分配给四个部门(四个子网网 段)使用。

因为192.168.1.0/24要平均分给4个部门,2的2次方等于4
所以192.168.1.xx 000000 即 192.168.1.0/26
划分情况如下
部门一:192.168.1.00 00 0000/26
网络号:192.168.1.0
广播地址:192.168.1.63
可用ip:1.1 - 1.62
部门二:192.168.1.01 00 0000/26
网络号:192.168.1.64
广播地址:192.168.1.127
可用ip:1.65 - 1.126
部门三:192.168.1.10 00 0000/26
网络号:192.168.1.128
广播地址:192.168.1.191
可用ip:1.129 - 1.190
部门四:192.168.1.11 00 0000/26
网络号:192.168.1.192
广播地址:192.168.1.255
可用ip:1.193 - 1.254

总结

IP地址就像现实中的家庭地址,可以标识网络中的一个 节点,数据就是通过它来找到目的地。
网络中的每台设备 ,每台主机必须具有唯一的IP地址。
IP地址分类

  • A类地址:1.0.0.1 - 126.255.255.254(255.0.0.0)
  • B类地址:128.0.0.1 - 191.255.255.254 (255.255.0.0)
  • C类地址:192.0.0.1 - 223.255.255.254 (255.255.255.0)
  • D类地址:224.0.0.1 - 239.255.255.254(组播地址)
  • E类地址:240.0.0.1 - 254.255.255.254(实验目的)
    判断对方主机是否在同一个网段,用自已的子网掩码分别和自已的IP及对方的IP相与,比较结果,相同则同一网络,不同则不同网段。
    确定可用IP数量:
  1. 确定掩码当中0有多少bit(n)
  2. IP总数为2^n
  3. 可用IP地址数量2^n-2(去掉主机位全0,主机位全1)