IP基础

什么是IP地址

  • IP地址在网络中用于标识一个节点(或者网络设备的接口)
  • IP地址也用于IP分组在网络中的寻址依据
  • 一个IPv4地址有32位
  • IPv4地址通常采用“点分十进制”表示

IP地址的分类(网络部分,主机部分)

  • A类地址:1~126——第一个八位的值为0开头
  • B类地址:128~191——第一个八位的值为1开头
  • C类地址:192~223——第一个八位的值为11开头
  • D类地址:224~239
  • E类:作为组播

一个IP地址包含两部分:网络部分和主机部分。网络部分用于标识该IP所处的“空间”,路由器只关心IP的网络部分。

netmask网络掩码

  • 网络掩码为32bits,与IP地址的位数是一样的。
  • 网路掩码在二进制的表示上是一堆连续的1、后面接连续的0
  • 值为1的bit对应IP地址中的网络位;为0的bit对应IP地址中的主机位,以此来辅助我们识别一个IP地址中的网络与主机位。

192.168.1.1 255.255.255.0等同于192.168.1.1/24

IP网络通信

  • 单播 网卡MAC地址对网卡MAC地址
  • 广播 在整个广播域内泛洪
  • 2层 目的MAC为全F(数据帧目的MAC地址为F,广播数据帧)
  • 3层 目的IP为全1(IP地址为255.255.255.255为广播IP)
  • 组播
  • 1对多,

IP地址类型

  • 网络地址:指代网络的地址。在网络的IPv4地址范围内,最小地址保留为网络地址。此地址的主机部分的每个主机位均为0.
  • 广播地址:用于向网络中的所有主机发送数据的特殊地址。广播地址使用该网络范围内的最大地址。即主机部分都是各比特位全部为1的地址。
  • 主机地址:可分配给网络中终端设备的地址。

​ 网络号:主机部分全0;广播号:主机部分全1;可用主机IP:网络号与广播号之间。

VLSM(可见层子网掩码)

为什么要划分子网?

  • ​ 因为一个B类地址用于一个广播域,地址浪费。广播域太庞大,一旦发生广播,内网不堪负重。
  • 将一个网络号划分成多个子网,每个子网分配给一个独立的广播域
  • 广播域缩小、网络规划更加合理。
  • IP地址得到了合理利用。

如何进行子网划分

  1. 判断类别找掩码
  2. 变更掩码找子网
  3. 得出子网号
  4. 得出主机号
  5. 得出广播号
2^m = 向主机位借位后产生的子网个数

​ m为所借的位数

2^n - 2 = 向主机位借位后产生的每个子网中可用主机IP数

​ n为原主机位剔除被借位后的剩余位数

​ -2的原因是,每个子网中的网络号及广播号不可用。

IP地址的类别

私有IP地址空间

私有ip地址允许用户在内网随意使用,但是该地址空间不允许进入公网,如果私有IP地址用户需要访问公网,则需要使用NAT网络地址转换技术。

10.0.0.0                to      10.255.255.255(10.0.0.0/8)
172.16.0.0              to      172.31.255.255(172.16.0.0/12)
192.168.0.0             to      192.168.255.255(192.168.0.0/16)

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