认识IP地址

概念

IP地址是指互联网协议地址，又叫网际协议地址。

作用

IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。

格式

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”(4个字节)。例如：01100100.00000100.00000101.00000110。

通常用“点分十进制”的方式来表示IP地址。即 a . b . c . d。其中abcd都是0~255之间的十进制整数。例如上面的IP地址使用点分十进制就可以表示成：100.4.5.6

点分十进制

点分十进制全称为点分（点式）十进制表示法，是IPv4的IP地址标识方法。

IPv4中用四个字节表示一个IP地址，每个字节按照十进制表示为0~255。点分十进制就是用4组从0~255的数字，来表示一个IP地址。如192.168.1.1。

此种表示法有区别于IPv6的冒分十六进制，即冒分十六进制（也叫冒号十六进制）是用冒号分隔每一组数，每组数用16进制表示，比如IP地址3FFE:FFFF:7654:FEDA:1245:BA98:3210:4562。

组成

IP地=网络地址+主机地址

网络地址（网络号

网络地址（Network address）由ip和子网掩码按位与得出，只有网络地址相同的ip才在同一子网内。

标识网段，保证相互连接的两个网段具有不同的标识。

网络地址是子网中最小的地址。

同一个部门应该要确保其所有的终端在同一个网段。

网络部分用来确定终端是不是同一个网段。

计算方式：网络地址 = IP & 子网掩码

主机地址（主机号

主机（IP）地址即该网段中主机的地址编号。

主机部分是用来确定终端的容量大小。（这个网段最多可以容纳多少台主机）

规划的主机的数量应该在你的主机部分可容纳的范围内。

标识主机，同一网段内，主机之间具有相同的网络地址，但是必须有不同的机号。

分类

网络号与主机号的划分：

各类地址的表示范围：

主机1最大连接数-2，是扣除主机号为全0和全1的特殊IP地址。

特殊的IP地址

• 将IP地址中的主机地址全部设置为0，就是网络号，代表了这个局域网。

• 将IP地址中的主机地址全部设为1，就是广播地址，用于给同一个链路中相互连接的所有主机发送数据包。

• 127.*的IP地址用于本机环回测试（通常是127.0.0.1）、

• 本机环回主要用于本机到本机的网络通信（系统内部为了性能，不会走网络的方式传输），对于开发网络通信的程序（网络编程）而言，常见的开发方式都是本机到本机的网络通信。

上面的分类方式中存在IP浪费的问题。这时就要引入子网掩码来进行子网划分。

子网掩码

子网掩码是一个32位的2进制数 ，它必须结合IP地址一起使用。简单说的话，它就是用来分割子网和区分哪些ip是同一个网段的，哪些不是。

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。

格式

子网掩码格式与IP地址一样，也是一个32位的2进制数。

其中左边是网络位，用二进制数"1"来表示，1的数目等于网络位的长度。

右边是主机位，用二进制数字"0"来表示，0的数目等于主机位长度。

子网掩码也可以使用二进制所有高位1相加的数值来表示。例如：192.168.1.123/24这样子，其中/24就是255.255.255.0的缩写。

默认子网掩码

作用

（1）划分A,B,C三类IP地址子网：

如一个B类IP地址：191.100.0.0，按照A~E类的分类来说，网络号二进制数为16位网络号+16位主机号。假设使用子网掩码255.255.128.0（/17）来划分子网，意味着划分子网后，高17位都是网络位/网络号，也就是说将原来16位主机号，划分为1位子网号+15位主机号。

这时，IP地址=网络号+子网号+主机号。网络号和子网号统一为网络标识（划分子网后的网络号/网段）。

(2)网络通信时，子网掩码结合IP地址，可以计算获得网络号（划分子网后的网络号）及主机号（划分子网后的主机号）。一般用于判断目的IP和本IP是否为同一个网段。

计算方式

将IP地址和子网掩码进行”按位与“操作（二进制相同位，与操作，全1为1，有0为0），得到的结果就是网络号。

将子网掩码二进制按位取反，再与IP地址位与计算，得到的就是主机号。

子网容量计算

子网数用来确定默认网络分为几段

主机容量用来确定这个网段可以容纳多少台主机

子网数

子网数=2^n(n为网络位借主机位的位数）

主机容量

主机容量/块大小=2^m(m为剩余主机位数）

有效主机容量

有效主机容量=2^m-2(m为剩余主机的位数）（网络标识位和广播地址位是不能用于主机的IP地址的编写的）