網絡工程 IP地址與子網掩碼

    大家好，今天瀟嘯更新網絡部分。

    大家聽到IP地址并不陌生，但是有很多小伙伴肯定只是不陌生。并不了解他們之間的關系，今天瀟嘯就跟大家來討論一下他們之間的關系。

    主機與主機通訊的三要素：

        - IP地址（IP address）

        - 子網掩碼（subnet mask）

        - IP路由（IP router）

    一、IP地址介紹

        1）什么是IP地址？

            IP地址是指互聯網協議地址。

        2）IP地址的作用是什么？

            用來標識一個節點的網絡地址。

        3）IP地址的特點？

            在一定范圍內，唯一代表一臺設備的標識。

        4）IP地址的組成？

             IP地址是由32位二進制組成（4個點分十進制）組成

        5）IP地址的分類？

         - A 類 1-127 （默認子網掩碼：255.0.0.0）

         - B 類 128-191（默認子網掩碼：255.255.0.0）

         - C 類 192-223（默認子網掩碼：255.255.255.0）

         - D 類 224-239（組播地址，沒有子網掩碼）

         - E 類 240-255（保留，科研地址，沒有子網掩碼）

        6）IP地址的總個數

            是2的32次方：總共 4294967296 個

    由于現在網絡的發展，IP地址已經所剩無幾，所以給出了以下解決方法：

            - 子網掩碼的出現

            - 劃分公有IP和私有IP

            - 開發IPv6

    二、子網掩碼介紹

        1）什么是子網掩碼？

            用來標識IP地址中的網絡位和主機位。

        2）子網掩碼的組成？

            子網掩碼也是由32位二進制組成（4個點分十進制）組成

        3）子網掩碼的特點？

          - 子網掩碼中網絡位永遠在前面，并且是用1來表示；主機位永遠在后面，用0來表示

          - 1和0永遠不會交叉出現

        4）子網掩碼出現的作用？

            子網掩碼其實是為了分割網絡，從而減緩IP地址的浪費。

    IP地址單獨出現是沒有任何意義的，所以IP地址和子網掩碼必須成對出現。

    三、子網劃分

       1） 私有地址的范圍？ 

         - A 類 10.0.0.1-10.255.255.254 

         - B 類 172.16.0.1-172.31.255.254 

         - C 類 192.168.0.1-192.168.255.254

        2）共有地址和私有地址的作用？

         - 公有地址的作用：公有地址也可以稱為公網地址，通過他可以直接訪問因特網，他是廣域網范疇內的。 

         - 私有地址的作用：私有地址也可以稱為專網地址，專門為組織機構內部使用，他是局域網范疇內的，出了所在局域網是無法訪問因特網的。

        3）特殊的IP地址：

          - 網絡地址 - 主機位全為 0 ；表示的是一個范圍

          - 廣播地址 - 主機位全為 1 ；表示的是一個網段中的所有主機

          - 每一個網段都會有這兩個特殊的地址

        4）子網劃分的例題：

        以200.78.35.2 /22 為例        

        1、寫出該IP地址所屬于的網絡地址和廣播地址；

200.78.0010 0011 .0000 0010 /22

  - 網絡地址 ：200.78.32.0 /22

  - 廣播地址 ：200.78.35.255 /22

        2、將該地址所在網段，進行子網劃分，要求：

                劃分為4個網段；

                每個網段42臺主機；

                最大程度上減少每個網段的IP地址的浪費

                寫出每個網段的IP地址范圍；

        思路：

首先確定哪些部分是不可以變化的（給定的網絡位不能變）

其次基于每個網段主機數量確定新網段的主機位的個數；

一旦主機位數量確定，則新網段的子網掩碼就確定了；

最后基于新的掩碼確定新的網段的網絡位，從而變化哪些除不允許變化的位，就可以變化出多個不同的網段；     

        新網段1：主機位 n=6 ，所以 網絡位 是 32-6 =26 ；

主機IP數量 :  2的n次方-2 >=42 ; 

200.78.32.0 /22      

200.78.0010 0000.0000 0000 /26

        新網段1：    200.78.32.0/26

200.78.32.63/26

200.78.0010 0000.0100 0000 /26

        新網段2：    200.78.32.64/26

200.78.32.127/26

200.78.0010 0000.1000 0000 /26

        新網段3：    200.78.32.128/26

200.78.32.191/26

200.78.0010 0000.1100 0000 /26

        新網段4：    200.78.32.192/26

200.78.32.255/26

    例題為了方便，把最后兩段代換成了二進制。