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【转】IP地址、子网掩码、网络号、主机号、网络地址、主机地址以及ip段

简介: 背景知识 IP地址 IP地址被用来当做Internet上的电脑的身份编号。大家日常见到的情况是每台联网的PC上都需要有IP地址,才能正常通信。我们可以把“个人电脑”比作“一台电话”,那么“IP地址”就相当于“电话号码”,而Internet中的路由器,就相当于电信局的“程控式交换机”。
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背景知识

IP地址

IP地址被用来当做Internet上的电脑的身份编号。大家日常见到的情况是每台联网的PC上都需要有IP地址,才能正常通信。我们可以把“个人电脑”比作“一台电话”,那么“IP地址”就相当于“电话号码”,而Internet中的路由器,就相当于电信局的“程控式交换机”。 
IP地址是一个32位的二进制数,通常被分割为4个“8位二进制数”(也就是4个字节)。IP地址通常用“点分十进制”表示成(a.b.c.d)的形式,其中,a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。例:点分十进IP地址(100.4.5.6),实际上是32位二进制数(01100100.00000100.00000101.00000110)。

A类,B类,C类的IP地址

概念 特征 网络范围 默认掩码
A类地址 第1个8位中的第1位始终为0 0-127.x.x.x 255.0.0.0/8
B类地址 第1个8位中的第1、2位始终为10 128-191.x.x.x 255.255.0.0/16
C类地址 第1个8位中的第1、2、3位始终为110 192-y.x.x.x 255.255.255.0/24

D类和E类地址

D类 以1110开始 用于组播 
E类 以11110开始 用于科研保留

范围上划分有些要注意的: 
A类 从1.0.0.0 到127.255.255.255 
B类 从128.0.0.0到191.255.255.255 
C类 从192.0.0.0到223.255.255.255 
其中172.x.x.x段地址空间是被保留的回环地址

IP地址包含 网络地址+主机地址,即IP地址=网络地址+主机地址

  • 网络地址举例:

1、如果IP地址是192.168.1.110,地址掩码是:255.255.255.0,那么,网络地址就是:192.168.1.0。 
2、如果地址掩码是:255.255.0.0,那么网络地址就是:192.168.0.0。 
3、网络地址很大一部分是由地址掩码决定的。 

  • 主机地址举例

如IP地址是202.112.14.137,掩码是255.255.255.224 ,那么网络地址是202.112.14.128,子网号是128。主机地址是202.112.14.137 。

子网掩码

子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩,它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网,以及哪些位标识的是主机的位掩码。

子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。 
子网掩码是一个32位地址,用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识,并说明该IP地址是在局域网上,还是在远程网上。

子网掩码——屏蔽一个IP地址的网络部分的“全1”比特模式。对于A类地址来说,默认的子网掩码是255.0.0.0;对于B类地址来说默认的子网掩码是255.255.0.0;对于C类地址来说默认的子网掩码是255.255.255.0。

  • 通过子网掩码,就可以判断两个IP在不在一个局域网内部。
  • 子网掩码可以看出有多少位是网络号,有多少位是主机号

 网关

网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。默认网关在网络层上以实现网络互连,是最复杂的网络互连设备,仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关的结构也和路由器类似,不同的是互连层。网关既可以用于广域网互连,也可以用于局域网互连。网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。

比如有网络A和网络B,网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254”,子网掩码为255.255.255.0;网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”,子网掩码为255.255.255.0。

在没有路由器的情况下,两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的,即使是两个网络连接在同一台交换机(或集线器)上,TCP/IP协议也会根据子网掩码(255.255.255.0)判定两个网络中的主机处在不同的网络里。

而要实现这两个网络之间的通信,则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中,就把数据包转发给它自己的网关,再由网关转发给网络B的网关,网络B的网关再转发给网络B的某个主机。

所以说,只有设置好网关的IP地址,TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。那么这个IP地址是哪台机器的IP地址呢?网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址,具有路由功能的设备有路由器、启用了路由协议的服务器(实质上相当于一台路由器)、代理服务器(也相当于一台路由器)。

 广播地址(Broadcast Address)

 广播地址(Broadcast Address)是专门用于同时向网络中所有工作站进行发送的一个地址。

在使用TCP/IP 协议的网络中,主机标识段host ID 为全1 的IP 地址为广播地址,广播的分组传送给host ID段所涉及的所有计算机。例如,对于10.1.1.0 (255.255.255.0 )网段,其广播地址为10.1.1.255 (255 即为2 进制的11111111 ),当发出一个目的地址为10.1.1.255 的分组(封包)时,它将被分发给该网段上的所有计算机

根据IP地址和子网掩码求 网络地址 和 广播地址

  • 将IP地址和子网掩码换算为二进制,子网掩码连续全1的是网络地址,后面的是主机地址

  • IP地址和子网掩码进行与运算,结果是网络地址(即主机号全0是网络地址)

  • 将运算结果中的网络地址不变,主机地址变为1,结果就是广播地址

  • 地址范围就是含在本网段内的所有主机

网络地址+1即为第一个主机地址,广播地址-1即为最后一个主机地址, 
由此可以看出地址范围是: 网络地址+1 至 广播地址-1

  • 主机的数量=2^二进制位数的主机-2

减2是因为主机不包括网络地址和广播地址。

示例 
一个主机的IP地址是202.112.14.137,掩码是255.255.255.224,要求计算这个主机所在网络的网络地址和广播地址

根据子网掩码可以分割网络号+主机号

255.255.255.224 转二进制:11111111 11111111 11111111 11100000

网络号有27位,主机号有5位

网络地址就是:把IP地址转成二进制和子网掩码进行与运算

IP地址&子网掩码即:202.112.14.128

计算广播地址

广播地址:网络地址的主机位全部变成1 ,10011111 即159 即:202.112.14.159

主机数

主机号有5位,那么这个地址中,就只能有2^5−2=30个主机。
因为其中全0作为网络地址,全1作为广播地址

根据每个网络的主机数量进行子网地址的规划和计算子网掩码

这也可按上述原则进行计算。

比如一个子网有10台主机,那么对于这个子网需要的IP地址是 
10+1+1+1=13 
注意:加的第一个1是指这个网络连接时所需的网关地址,接着的两个1分别是指网络地址和广播地址。 
因为13小于16(16等于2的4次方),所以主机位为4位。

而 256-16=240 所以该子网掩码为255.255.255.240。

如果一个子网有14台主机,不少人常犯的错误是:依然分配具有16个地址空间的子网,而忘记了给网关分配地址。这样就错误了,因为: 
14+1+1+1=17 
17大于16,所以我们只能分配具有32个地址(32等于2的5次方)空间的子网。这时子网掩码为:255.255.255.224

206.110.4.0/18被划分成16个子网,每个子网掩码?

(划分成16个子网,/18就表示有子网掩码18个1,就要从的IP地址的主机位借4位来用作网络位!)

子网掩码是255.255.252.0

每个子网可以容纳的主机数是1024台。

下面我来给你详细解答:

206.110.1.0 /18 由最后的那个/18,我们可以知道这个IP已经规定了它的网络位是18位,它默认的子网掩码就是11111111.11111111.11 | 000000.00000000(其中1代表网络位,0代表主机位)

可以看出我们可以操作的位数就是后面的14个0,也就是说我们可以在里面划分出几位作为子网的网络位,进而来划分子网。要求是切分成16个子网,我们知道2的4次方刚好等于16,这就说明子网网络位的位数是4位,那14-4=10就是子网的主机位。所以上面我写的那串二进制就可以变成:11111111.11111111.111111 | 00.00000000(其中1代表网络位,0代表主机位)

ip段/数字-如192.168.0.1/24是什么意思?

后面这个数字标示了我们的网络号的位数,也就是子网掩码中前多少号为1

129.168.1.1 /24 这个24就是告诉我们网络号是24位

也就相当于告诉我们了

子网掩码是:11111111 11111111 11111111 00000000

即:255.255.255.0

172.16.10.33/27 中的/27

也就是说子网掩码是255.255.255.224 即27个全1

  11111111 11111111 11111111 11100000

 

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