IP编址（小白入门篇）

网络层位于数据链路层与传输层之间。网络层中包含了许多协议，其中最为重要的协议就是IP协议。网络层提供了IP路由功能。理解IP路由除了要熟悉IP协议的工作机制之外，还必须理解IP编址以及如何合理地使用IP地址来设计网络。
我们都知道在以太网帧格式中 Type字段确定下一步将帧发送到哪个上层协议进行处理，而0x0800指的就是IP协议

IPv4地址的分类：

A类：从左往右数，第一位为0。范围：0.0.0.0-127.255.255.255（可用地址为：1.0.0.0-126.255.255.255）
B类：从左往右数，前两位为10。范围：128.0.0.0-191.255.255.255
C类：从左往右数，前三位为110。范围：192.0.0.0-223.255.255.255
D类：组播地址，1110
E类：保留，用于研发，1111

A类：前8位为网络位，后24位为主机位
B类：前16位为网络位，后16位为主机位
C类：前24位为网络位，后8位为主机位

若掩码：/25（前25位为1），则该IP网络位为25位。主机位为7位！

注意：当主机位全为0时，则代表该地址为网络地址
当主机位全为1时，则代表该地址为广播地址（具体算法下文有详细介绍）

私有地址：在不同局域网中可以重复利用
范围：10.0.0.0~10.255.255.255
172.16.0.0~172.31.255.255
192.168.0.0~192.168.255.255
公有地址：全球唯一，不可重复（换句话说：除了私有地址都为公有地址）

好了以上呢就是简单阐述了IP编址，下面呢我们来看看中间比较细的知识点：
刚刚我们也讲到了网络地址和广播地址，作为我们在校生来说，这两个地址很有可能作为我们试卷上的一个考题，其实不难，我们只需要掌握基本的二进制、十进制、十六进制之间的转换就完全可以分分钟拿下！接下来我们进入正题：

简单说主机位全为0就是该IP地址的网络地址；同理主机位全为1就是该IP地址的广播地址
那么如何看主机位呢？我们需要把IP地址（点分十进制）全部转为二进制数，根据它的掩码去看主机位，我们举个例子说明:192.168.1.1/25：

这个IP地址后面跟着/25，就说明他的前25位为网络位，后7位为主机位
网络地址：主机位全为0 我们把192.168.1.1拆分为：11000000.10101000.00000001.00000001，接下来我们把主机位全变成0 就成了：11000000.10101000.00000001.00000000，我们在把这段二进制数转成十进制就成了：192.168.1.0！

广播地址：主机位全为1 我们把192.168.1.1拆分为：11000000.10101000.00000001.00000001，接下来我们把主机位全变成1就成了：11000000.10101000.00000001.01111111，我们把这段二进制数转成十进制就成了：192.168.1.127。
拓展小知识：32位的IP地址分为4个字节，每个字节有256个取值。因此，理论上IPv4可以有4,294,967,296个IP地址，但实际上只有其中一部分地址可以分配给网络设备使用。

子网掩码：

子网掩码用于区分网络部分和主机部分。子网掩码与IP地址的表示方法相同。每个IP地址和子网掩码一起可以用来唯一的标识一个网段中的某台网络设备。子网掩码中的1表示网络位，0表示主机位。

每类IP地址有一个缺省子网掩码。A类地址的缺省子网掩码为8位，即第一个字节表示网络位，其他三个字节表示主机位。B类地址的缺省子网掩码为16位，因此B类地址支持更多的网络，但是主机数也相应减少。C类地址的缺省子网掩码为24位，支持的网络最多，同时也限制了单个网络中主机的数量。

总结来说：
A类IP地址默认子网掩码：255.0.0.0 =/8
B类IP地址默认子网掩码：255.255.0.0 =/16
C类IP地址默认子网掩码：255.255.255.0 =/24

最后简单阐述一下：

可变长子网掩码

首先我们需要掌握一个知识点：可用主机数

举个例子，给你一个网段：192.168.1.0/24（这个/24指的就是子网掩码，等于上面的255.255.255.0），我们通过子网掩码可以算出这个网段可以为多少台主机分配IP地址，这里有个公式就是2的主机次方，放到此题来说主机位为8，则主机数就是2的8次方=256，但是这256个IP地址中有两个地址是无法使用的，就是上面说到的网络地址和广播地址，所以可用主机数=254个

综合来说可用主机数=2的主机位次方-2

放到实际中看：如果一个局域网里只有两台主机，只需要两个IP地址，这个时候我们再把192.168.1.0/24网段给这个局域网使用，它可以给254台主机分配IP地址，但是我们只需要两个IP地址，那么肯定会形成资源浪费！那么这个时候我们就可以用到变长子网掩码

变长子网掩码：顾名思义就是把子网掩码变长，那么变成多长呢，这个需要实际分析，就拿上面那个例子来说，我们只需要两个IP地址，就可以通过公式来计算，2的n次方大于等于2，计算可得n=2.那么这个n指的就是我们刚刚的主机位，那么主机位是2 网络位肯定为30 那么我们就可以把这个网段改为192.168.1.0/30，这样就实现了合理分配IP资源，使利用率达到最大化。这就是变长子网掩码的魅力所在！

好了今天的讨论到这就结束了，本人第一次在CSDN写博客，很多不足请前辈指出！如果写的不懂的地方请加q：1501013085 我们一起讨论！