一. IP相关概念
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它们可唯一标识 IP 网络中的每台设备
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每台主机(计算机、网络设备、外围设备)必须具有唯一的地址
- 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
主机 ID:
标识单个主机
由组织分配给各设备
2. IP地址分类(IPv4 32位)
A类:
0 000 0000 - 0 111 1111: 0-127 前八位表示A类网络ID,第一位0固定,其他七位可变
网络数:128 其中 0.0.0.0表示本地地址,127.0.0.1表示本地回环地址,因此0.x.x.x 和127.x.x.x 网段不可分配给其他主机使用,可用网段为 1-126
每个网络中的主机数:2^24-2 每个网段中的 x.0.0.0 地址(表示网段号)和 x.255.255.255地址 (表示本网段广播地址) 不可分配
默认子网掩码:255.0.0.0
私网地址:10.0.0.0
B类:
10 00 0000 - 10 11 1111:128-191 前十六位表示网络ID,其中前两位 10 固定,其他十四位可变
网络数:2^14
每个网络中的主机数:2^16-2
默认子网掩码:255.255.0.0
私网地址:172.16.0.0-172.31.0.0
C类:
110 0 0000 - 110 1 1111: 192-223 前24位表示网络ID,其中前三位110 固定,其余21位可变
网络数:2^21
每个网络中的主机数:2^8-2
默认子网掩码:255.255.255.0
私网地址:192.168.0.0-192.168.255.0
D类:组播(不能给主机用)
1110 0000 - 1110 1111: 224-239
E类:(保留地址)
240-255
特殊地址:
0.0.0.0
0.0.0.0不是一个真正意义上的IP地址。它表示一个集合: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
127.0.0.1~127.255.255.254
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到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
3. 无类网络地址(IP地址不按类别划分,即网络ID,主机ID不确定;打破了有类地址的局限性)
CIDR: 无类域间路由表示法 IP/网络ID位数
netmask(子网掩码): 32位二进制数,网络ID位数,netmask对应位为1,主机ID位数,netmask对应位为0;即netmask可以判断网络ID的位数,通常用十进制表示
10000000:128 ;11000000:192;11100000:224;11110000:240;11111000:248;11111100:252;11111110:254;11111111:255
划分子网:一个大网络(主机ID位数多,网络ID位数少)划分成多个小网络(主机ID位数少,网络ID位数多),网络ID位向主机ID位借N位,划分成2^N个小网
合并超网:多个小网合并成一个大网,主机ID位向网络ID位借位(优化路由表IP地址管理)
4. 计算公式
1)网络(网段)数量=2^可变网络ID位数
2)一个网络的主机数量=2^主机ID位数-2=2^(32-网络ID位数)-2
3)网络ID=IP与子网掩码netmask (ip 和 子网掩码进行二进制与运算)
4) 划分子网数=划分成2^N个(网络ID位向主机ID位借N位)
2)一个网络的主机数量=2^主机ID位数-2=2^(32-网络ID位数)-2
3)网络ID=IP与子网掩码netmask (ip 和 子网掩码进行二进制与运算)
4) 划分子网数=划分成2^N个(网络ID位向主机ID位借N位)
二. 例题
1. 200.222.123.23/26 1)netmask? 255.255.255.192 2)主机数?2^(32-26)-2=62 2. 求 A 172.20.222.123/20 和B 172.20.230.100/20 的netid(网络ID) 解题思路: 将A 和 B网络转化位二进制表示,并与11111111.11111111.11110000.00000000做与运算 结果: A:netid=172.20.208.0 B:netid=172.20.224.0 3. A 192.168.1.100/16 与 B 192.168.2.100/24 是否在同一网段? A-->B :A访问B时,并不知道B网络的子网掩码,默认按自己的子网掩码判断是否处于同一网段;结论:在同一网段 B-->A: B访问A时,并不知道A网络的子网掩码,默认按自己的子网掩码判断是否处于同一网段;结论:不在同一网段 4. 192.168.199.111/21 1) 网络ID:192.168.192.0 2) netmask:255.255.248.0 3) 主机数:2^11-2=2046 4) min ip,max ip (主机ID全为0或全为1要排除) 192.168.11000 000.00000001 192.168.192.1/21 192.168.11000 111.11111110 192.168.199.254/21 5. 222.111.188.123 netmask:255.255.255.192 1)网络ID:222.111.188.64 2)CIDR:222.111.188.123/26 3)主机数:2^(32-26)-2=62 4)Min IP,222.111.188.65 Max IP:222.111.188 126 222.111.188.01 000001 222.111.188.65 222.111.188.01 111110 222.111.188 126 6. 10.0.0.0/8 划分32个子网给32个省公司使用 1)新的子网netmask:255.248.0.0 32=2^N N=5 新子网网络ID位数:8+5=13 255.248.0.0 2) 新的子网:min netid,max netid 10.00000 000.0.0 10.0.0.0/13 min netid 10.11111 000.0.0 10.248.0.0/13 max netid 3) 新的子网存放最多的主机数是多少? 主机ID=32-13=19 2^19-2=52万 4)max netid IP:min ip ,max ip ? 10.11111 000.0.1 minip:10.248.0.1 10.11111 111.255.254 maxip:10.255.255.254 7. 河南省10.248.0.0/13,划分17个子网给17个地市使用 1)新的子网netmask:255.255.11000000.0 255.255.192.0 新子网网数位数: 2^N>=17,N=5 2) 新的子网:min netid,max netid 10.11111 000.00 000000.0 10.248.0.0/18 1 10.11111 100.00 000000.0 10.252.0.0/18 17 第17个子网 10.11111 111.11 000000.0 10.255.192.0/18 3) 新的子网存放最多的主机数是多少? 主机ID位=32-18=14 2^14-2=16000 4)max netid IP:min ip ,max ip ? 10.252.0.0/18 10.11111 100.00 000000.1 minip:10.252.0.1/18 10.11111 100.00 111111.11111110 maxip:10.252.63.254/18 8. 合并 192.168.000000 01.0/24 ;192.168.000000 10.0/24 子网 192.168.0.0/22