网络基础-白红宇

网络基础

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发布时间：2019-06-26

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IP地址由网络号+主机号组成。

32位二进制数表示：00000000. 00000000.00000000. 00000000~11111111. 11111111. 11111111. 11111111

十进制表示：0.0.0.0~255.255.255.255

前面N位表示网络号，后面32-N位表示主机号。

IP地址强行保留了网络地址和广播地址。

网络地址：主机号全为0的IP地址。

广播地址：主机号全为255的IP地址。

IP地址分类：

A类IP范围： 0.0.0.0~127.255.255.255子网掩码：255.0.0.0

B类IP范围： 128.0.0.0~191.255.255.255子网掩码：255.255.0.0

C类IP范围： 192.0.0.0~223.255.255.255子网掩码：255.255.255.0

A类IP第一段为网络号，后三段为主机号

B类IP第一二段为网络号，后二段为主机号

C类IP第一二三段为网络号，最后一段为主机号

IPv4弊端：网络位太多，主机位太少。解决办法是对一个较高类别的IP地址进行细分，划分成多个子网。主要是通过对IP地址的主机号的高位取出作为子网号，以此拓展通常的网络号界限。创建的子网数越多，每个子网上可用的主机地址越少。

根据IP地址计算子网掩码：

分两种情况：

情况1：无需再划分子网的IP地址。例如：12.26.43.8，它是A类IP则子网掩码为255.0.0.0。

128.26.43.9它是B类IP则子网掩码为255.255.0.0。192.168.152.20它是C类IP则子网掩码为255.255.255.0。

情况2：划分成子网的IP地址。

第一种：利用子网数来计算。

例如：需将B类IP地址167.194.0.0划分28个子网。

1、将28转化为二进制（28）10=（11100）2。

2、统计二进制位数是5。

3、 B类地址的子网掩码是255.255.0.0。

4、将子网掩码255.255.0.0中的主机位的前5位全部置1，等到255.255.248.0，这个地址就是划分成28个子网的B类IP地址167.194.0.0的子网掩码。

第二种：利用主机数来计算。

例如：需将B类IP地址167.194.0.0划分成若干个子网，每个子网内有主机500台。

1、将主机数转化为二进制（500）10=（111110100）2。

2、统计二进制位数是9。

3、 B类地址的子网掩码是255.255.0.0。

4、将子网掩码255.255.0.0中的主机位的全部置1，得到255.255.255.255。

5、将后9位置0，可得11111111.11111111.11111110.00000000即255.255.254.0.

6、这组数值就是划分成每个子网内主机为500台的B类IP地址167.194.0.0的子网掩码。

子网掩码：1表示网络号位，0表示主机号位。

因为IP地址前N位表示网络号（1），所以子网掩码前一段全是1。

因为IP地址后面32-N位表示主机号（0），所以子网掩码后一段全是0。

所以子网掩码的格式为前面一段全为1，后面一段全为0。

子网掩码主要功能：告知网络设备，一个特定的IP地址的哪一部分是包含网络地址与子网地址，哪一部分是主机地址。网络设备只要识别出目的地址的网络号与子网号即可作出路由寻址决策，IP地址的主机部分不参与路由器的路由寻址操作，只用于在网段中唯一标识一个网络设备的接口。

如果网络系统中只使用A、B、C这三种主类地址，而不对这三种主类地址作子网划分或者进行主类地址的汇总，则网络设备根据IP地址的第一个字节的数值范围即可判断它属于A、B、C中的哪一个主类网，进而可确定该IP地址的网络部分和主机部分，不要子网掩码的辅助。

子网掩码为1的部分对应于IP地址的网络与子网部分，子网掩码为0的部分对应于IP 地址的主机部分。

子网掩码和IP地址作“与”操作后，IP地址的主机部分将被丢弃，剩余的是网络地址和子网地址。

只有在一个网络号下的计算机之间才能“直接”互通，不同网络号的计算机要通过网关（Gateway）才能互通。但这样划分在某些情况下显得并不十分灵活。为此IP网络还允许划分成更小的网络，称为子网，这样就产生了子网掩码。子网掩码的作用就是用来判断任意两个IP地址是否属于同一子网络，这时只有在同一子网的计算机才能“直接”互通。

要将一个网络划分为多个子网，因此网络号将要占用原来的主机位，如对于一个C类地址，它用24位来标识网络号，要将其划分为2个子网则需占用1位原来的主机标识位。此时网络号位变为25位，主机表示变为7位。同理借用2个主机位则可以将一个C类网络划分为4个子网…从子网掩码中可以看出这一网络是否划分了子网。

可变长掩码（VLSM）就是指一个网络可以用不同的掩码进行配置。这样做的目的是为了使把一个网络划分成多个子网。在没有VLSM的情况下，一个网络只能使用一个子网掩码，这就限制了在给定的子网数目条件下主机的数目。例如你被分配了一个C类地址，网络号为192.168.10.0，而你现在需要将其划分为三个子网，其中一个子网有100台主机，其余两个子网有50台主机。我们知道一个C类地址有254个可用地址，如何选择子网掩码呢？在所有子网中都使用一个子网掩码时这一问题是无法解决的。此时VLSM就派上了用场，我们可以在100个主机的子网使用255.255.255.128（11111111. 11111111.11111111.10000000）这一掩码，它可以使用192.168.10.0到192.168.10.127这128个IP地址，其中可用主机号为126个。我们再把剩下的192.168.10.128到192.168.10.255这128个IP地址分成两个子网，子网掩码为255.255.255.192（11111111. 11111111.11111111.11000000）。其中一个子网的地址从192.168.10.128到192.168.10.191，另一个子网的地址从192.168.10.192到192.168.10.255。每个子网的可用主机地址都为62个，这样就达到了要求。