基础 —— ip地址与子网掩码的认识

目录：

1、IP地址的作用

2、IP地址如何表示

3、IP地址的结构

4、子网掩码

5、IP地址的分类

6、私有IP地址

7、二进制与十进制的转换

8、练习题

IP地址的作用：

在一定范围内，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地址如何表示：

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） 例：192.168.1.1

每一个X对应的是8个二进制

每一个X对应 1 个字节；

X取值范围是 0 --255 ；

IP地址的结构：

#长度为 32 bit；

#结构 --> 网络位 + 主机位

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，成对出现；

-表示

纯2进制

点分十进制 (y.y.y.y) ->y的取值范围是 0 --255

/n （n表示的是子网掩码中有多少个1）

-功能实现

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

例如：

IP:  10101101 11001111 10010001 00001011

Mask（子网掩码）： 11111111 11111111 11111111 00000000

-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；

IP地址的分类：(x.x.x.x)

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类 第一个字节的，前面1个bit，如果是0，则称之为A

0-127        默认掩码 255.0.0.0

0000 0000 ----> 0

0111 1111 ----> 127

B类 第一个字节的，前面2个bit，如果是10，则称之为B

128-191      默认掩码 255.255.0.0

1000 0000 --->128

1011 1111 --->191

C类 第一个字节的，前面3个bit，如果是110，则称之为C

192-223      默认掩码 255.255.255.0

D类 第一个字节的，前面4个bit，如果是1110，则称之为D

224-239      无掩码

E类 剩下的

240-255      实验室保留使用

特殊的IP地址（不能用-不能配置在网络设备上）

网络地址

-作用

代表的是一个范围/区域，不代表任何设备；

-定义

IP地址中的主机位，全为0。该IP称之为网络地址

广播地址

-作用

代表的是一个范围/区域中的所有设备；

-定义

IP地址中的主机位，全为1。该IP称之为广播地址

0和127开头的地址，不可以直接配置在设备上；

例如：

192.168.1.255

二进制表示：  11000000 10101000 00000001  11111111

192.168.1.255   255.255.255.0 --->如果取子网掩码前24位，那么他的主机位就全为1，该ip地址称之为广播地址，，，所以该地址不可用；

192.168.1.255   255.255.0.0   --->如果取子网掩码前16位，那么他的主机位有0又有1，，，所以该地址可以用；

私有IP地址：

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

二进制与十进制的转换

二进制转换成十进制：

例1：  1101    ——》 ( 1 * 2的0次方 ) + ( 0 * 2的1次方） + （1 * 2的2次方） + （ 1 * 2的3次方）= 13

简单的说就是  二进制的8位bit 从后往前 分别对应 这些数字    0      0     0    0     0    0    0    0

（128）（64）（32）（16）（8）（4）（2）（1）

只要二进制是1的位所对应的数相加就是该二进制的十进制数

例2：  10110011   ——》 128+0+32+16+0+0+2+1=179

十进制转换成二进制：

例1： 36  ——》 36/2=18 余 0

18/2=9  余 0

9/2=4  余 1

4/2=2  余 0

2/2=1  余 0

得：二进制为 100100

练习题：

举例：

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

老大给了我，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的n次方；

2、2的n次方必须大于等于每个新网络的需求的主机数：

2的n次方 - 2 >=50 ;

所以，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：

192.168.1.00 000000 /26   ~  192.168.1.00 111111 /26

（192.168.1.0  /26   ~  192.168.1.63 /26）

192.168.1.01 000000 /26   ~  192.168.1.01 111111 /26

（192.168.1.64  /26  ~  192.168.1.127 /26）

192.168.1.10 000000 /26   ~  192.168.1.10 111111 /26

（192.168.1.128 /26  ~  192.168.1.191 /26）

192.168.1.11 000000 /26   ~  192.168.1.11 111111 /26

（192.168.1.192 /26  ~  192.168.1.255/26）