ip地址:是网络层的概念,ip地址长度为32位,分为四个8位,用点分十进制来表示,每部分范围0~255(0~255 . 0~255 . 0~255 . 0~255)。一个可有2的32次方个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,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。
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126.0.0.0。可用的a类网络有126个,每个网络能容纳1亿多个主机。一般用于大型网络。
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。可用的b类网络有16382个,每个网络能容纳6万多个主机。一般用于中型网络。
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。c类网络可达209万余个,每个网络能容纳254个主机。一般用于小型网络。
4. d类地址用于多点广播(multicast)。 d类ip地址第一个字节以“lll0”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。224.0.0.0到239.255.255.255用于多点广播 。
5. e类ip地址 以“llll0”开始,为将来使用保留。240.0.0.0到255.255.255.254
网络号和主机号加起来是32位(即4字节),正好表示一个ip地址,我们可以根据网络号来判断ip地址是属于哪一类。你可以认为网络号表示主机当前处于哪一个网段,而主机号则表示这个网段下具体的某一台主机。也就是说,通过ip地址的网络号和主机号可以找到某一个网段下的具体的某一台主机。
1、特殊的主机号:
- 主机号全0表示当前网络段,不可分配位特定主机
- 主机号全1表示广播地址,向当前网络段所有主机发消息,也是不能分配给主机的
上述的“0”和“1“指的是二进制状态下的0和1,对应的是(以a类地址举例)1.0.0.0和1.255.255.255。
2、特殊的网络号:
- a类地址网络段全0(00000000)表示特殊网络,不能使用
- a类地址网络段后七位全为1(01111111换成十进制也就是127)表示回环地址,也是不能使用的。如:127.0.0.1可以代表本机ip地址,ping 127.0.0.1 可以测试本机tcp/ip是否正常
- b类地址网络段(10000000.00000000 : 128.0)不能使用
- c类地址网络段(192.0.0)不能使用
私有地址:
在现在的网络中,ip地址分为公网ip地址和私有ip地址。公网ip是在internet使用的ip地址,而私有ip地址则是在局域网中使用的ip地址。
问题:如何判断一个ip地址属于哪一类?
取点分十进制的头一段转化为8位的二进制即可。(或者看地址范围也行)
如:
125.125.3.60 其中125转化为01111101,第一位二进制是0,所以是a类地址
163.70.31.23 其中163转化为10100011,前两位二进制是10,所以是b类地址
210.36.127.11其中210转化为11010010,前三位二进制是110,所以是c类地址
问题:如果一个公司有256名员工,一人一个计算机,申请哪种网络段呢?(在没有nat技术的情况下)
如果分配c类地址则只能分配254个主机号,不能满足需求,但是分配b类地址的话又会造成极大的地址空间浪费。于是我们提出了子网划分的概念。
子网划分是通过借用ip地址的若干位主机地址来充当子网地址(从左面第一位不是网络号的位开始借,而且借位必须是连续的不能跳跃),从而将原网络划分为若干子网而实现的。 划分子网时,随着子网地址借用主机位数的增多,子网的数目随之增加,而每个子网中的可用主机数逐渐减少。
这样p地址就被分为:网络号、子网号、主机号。
比如:一个c类网络段193.10.10.0,在主机号的八位中取第一位来当子网号,则子网号为0可取到的主机号范围193.10.10.1~193.10.10.126(0或者127不取,取0代表网段,取127是广播),共126个;子网号为1可取的主机号范围193.10.10.129~193.10.10.254(128和255不去,取128代表网段,取255是广播)。我们把子网分配给只有100人左右的公司的话,就可以减少ip地址的浪费。
对于上面提出的问题,我们可以在b类地址的基础上,借几位主机号来当子网号,将子网分配给公司。
划分子网的好处:
1、节约ip地址,避免浪费。
2、限定广播的传播。
3、保证网络的安全。
4、有助于覆盖大型地理区域。
2.1 子网掩码
子网掩码是用来判断任意两台计算机的 ip 地址是否属于同一子网络的根据。
最为简单的理解就是两台计算机各自的 ip 地址与子网掩码进行 and 运算后,得出的结果是相同的,则说明这两台计算机是处于同一个子网络上的,可以进行直接的通讯。
子网掩码和ip地址一样,也是32位。由连续的1和连续的0组成,表示网络号或者子网号的位是1,表示主机号的位数是0。
比如,没有划分子网的c类地址的子网掩码就是11111111.11111111.11111111.00000000,用点分十进制表示则为255.255.255.0,用cidr斜线记法表示为/24
根据是否有划分子网,将子网掩码分为缺省子网掩码和自定义子网掩码
1、缺省子网掩码
未做子网划分的ip地址:网络号+主机号
- a类网络缺省子网掩码: 255.0.0.0,用cidr表示为/8
- b类网络缺省子网掩码: 255.255.0.0,用cidr表示为/16
- c类网络缺省子网掩码: 255.255.255.0,用cidr表示为/24
2、自定义子网掩码
做子网划分后的ip地址:网络号+子网号+子网主机号
如:192.168.1.100/25,其子网掩码为11111111.11111111.11111111.10000000,点分十进制表示:255.255.255.128