IP地址的概念和划分

IP地址分类：

IP地址根据首首字节直到位可以分为5大类：

分类 首字节开始位 首字节数字范围 网络地址格式 最大网络个数 每个图片最多主机个数

A 0 0～127 网络 主机 主机 主机 127 16777214

B 10 128～191 网络 网络 主机 主机 16384 65534

C 110 192~223 网络 网络 网络 主机 2097152 254

D 1110 224~239 用于多播（Multicast） 不再分配

E 1111 240～255 用于实验室 不再分配

目前，只有类型 A、B、C 用于商业用途。 通常状况下，判断一个 IP 是属于哪种图片，只需要看首字符的形状，按照上表对比分析即可。

如： 166.111.4.129 为 B 类网络(清华)。

202.112.93.51 为 C 类网络(师大)。

4.10.255.38 为 A 类网络(Cisco公司)。

子网掩码

1、作用：就是将某个IP地址划分成图片地址和主机地址。

2、子网掩码不能单独存在，它必须与IP地址一起使用。

3、子网掩码的二进制1表示图片地址位，二进制0表示主机地址位。

特殊的IP地址（不能用-不能配置在图片硬件上）

1 网络地址

作用

代表的是一个范围/区域（不惟一了），不代表任何硬件;

定义

IP地址中的主机位，全为0.该IP地址称为网络地址

2 广播地址

作用

代表的是一个范围/区域中的一切硬件（也是不惟一了）;

定义

IP地址中的主机位，全为1.该IP地址称为广播地址

3 为什么0和127开头的地址，不可以直接配置在硬件上？

127开头的ip地址是保存回环地址，不应该出现在图片上的，127开头的IP主要用来检测。

  0开头的地址例如：0.0.0.0，是一个无效地址 

  255开头的地址例如：255.255.255.255，是广播地址

例如：

192.168.1.255（IP地址） --->11000000.10101000.00000001.11111111

255.255.255.0（子网掩码） --->11111111.11111111. 1111 1111.00000000

192.168.1.255255.255.255.0-->该地址不需用（主机位全是0或1不需用）

192.168.1.255255.255.0.0 -->该地址可以用

网络地址一样说明属于同一网段

/20 子网掩码=11111111.11111111.11110000.00000000

（网络位） （主机位）

A67.198.34.7/20

67.198.00100010.7

B67.129.39.120/20

67.129.00100111.120

C67.129.32.136/20

67.129.00100000.136

D67.129.37.255/20

67.129.00100101.255

E67.129.37.0/20

67.129.00100101.0

#以上5个IP地址是否都需用？

都需用

#判断哪些地址为同一内网？

定义：网络位的IP地址相同即为同一内网

（A）：网络地址：67.198.32.0/20

广播地址：67.198.47.255/20

（B～E）：网络地址：67.198.32.0/20

广播地址：67.198.47.255/20

问：子网掩码不同且IP地址也不同可以是同一内网么？

例如：

192.168.1.2/26， 即192.168.1.2， 子网掩码255.255.255.192

192.168.1.40/27,即192.168.1.40，子网掩码255.255.255.224

第一个地址在192.168.1.0这个网关内，

而第二个地址是在192.168.1.32这个网关内，

第一个网段范围是192.168.1.0---192.168.1.63，而第二个地址范围是192.168.1.32--192.168.1.63，

很显然这是两个网段，但第二个网段包含在第一个网段内，是不是同一个网段还需要按照状况分辨吧，个人觉得可以在一个网段

67.198.32.0/18 =11111111.11111111.1100000000000000

67.198.00100000.0(可用)

IP地址面临的难题：

IP地址空间不足；

IP地址浪费网络ip地址划分，进一步加剧可用地址空间不足；

例如：

192.168.1.1/24

网络地址：192.168.1.0/24

广播地址：192.168.1.255/24

该网关包含的地址：256个；（2的8次方）

该端口可用的地址：256-2=254个；

宗旨：

一个网段中使用不完的IP地址，不可以分配给其余部门使用。所以各种地址，视为“浪费的”；

解决方案：

1私有地址/公有地址

定义：任何一个机构/组织如果单位，都可以免费的/重复使用的IP地址空间；

（使用该类型的IP地址，不可以上网）

NAT（NetworkAddresstranslation）-->网络地址转换(私有地址转换成公有地址)

A类的私有IP地址空间：

10.0.0.0------10.255.255.255~~~~~>0000 1010. 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000------0000 1010. 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111

10.0.0.0/8（A类IP地址的私有地址空间）

B类的私有IP地址空间：

172.16.0.0------172.31.255.255~~~~~>1010 1100. 0001 0000. 0000 0000. 0000 0000------1010 1100.0001 1111. 1111 1111. 1111 1111

172.16.0.0/12（B类IP地址的私有地址空间）

C类的私有IP地址空间：

192.168.0.0-----192.168.255.255~~~~~>1100 0000. 1010 1000. 0000 0000. 0000 0000------1100 0000. 1010 1000. 1111 1111. 1111 1111

192.168.0.0/16（C类IP地址的私有地址空间）

D类的私有IP地址空间：

239.0.0.0------239.255.255.255~~~~~>1110 1111. 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000------1110 1111. 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111

239.0.0.0/8（D类IP地址的私有地址空间）

注：此处的/8/12/16/8等等不是代表子网掩码网络ip地址划分，代表后面几位固定好之后，后面的主机位IP地址数为私有地址

2子网划分

例如1：

有一家公司XXX，3个部门，每个部门50台主机，每个部门必须使用不同的IP网段，每个部门必须尽量降低IP地址的浪费。

给定的一个网段：192.168.1.0/24问怎样区分合理？

解决策略：

1首先关注每位网关的“可用主机数目”

即首先肯定算出每个新图片的主机位的个数；

假设为n，那么每位新图片的主机IP地址数量为2的n次方；

22的n次方必须多于等于每个新图片的需求的主机数：

2^n-2>=50；所以，n>=6；

说明：

减2，表示的是将每位网关中的2个特殊IP地址排除在外，即图片地址和广播地址；

3基于计算出来的主机位，确定新图片的子网掩码；

子网掩码=32-6，即/26；

4只是新的图片也是是：

192.168.1.00000000/26

网络地址：192.168.1.00000000=192.168.1.0 /26

广播地址：192.168.1.00111111=192.168.1.63 /26

192.168.1.00010000/26

网络地址：192.168.1.01000000=192.168.1.64 /26

广播地址：192.168.1.01111111=192.168.1.127 /26

192.168.1.00100000/26

网络地址：192.168.1.10000000=192.168.1.128 /26

广播地址：192.168.1.10111111=192.168.1.191 /26

192.168.1.00110000/26

网络地址：192.168.1.11000000=192.168.1.192 /26

广播地址：192.168.1.11111111=192.168.1.255 /26

例如2：

有一家公司XXX，6个部门，每个部门60台主机，每个部门必须使用不同的IP网段，每个部门必须尽量降低IP地址的浪费。

给定的一个网段：192.168.1.0/23问怎样区分合理？

2^n-2>=60 n>=6 所以 主机位>=6（为了不浪费资源选6位为主机位）；

因为有6个部门，要分六个网络段，若划分网络段的位数为y则 2^y>=6 则 y>=3（为了节约资源选最少位数3）；

所以3位为可变的部门数 6位为主机为主机位；

部门一192.168.00000001.00000000/26

网络地址：192.168.00000001.00000000=192.168.1.0/26

广播地址：192.168.00000001.00111111=192.168.1.63/26

部门二192.168.00000001.01000000/26

网络地址：192.168.00000001.01000000=192.168.1.0/26

广播地址：192.168.00000001.01111111=192.168.1.127/26

部门三192.168.00000001.10000000/26

网络地址：192.168.00000001.10000000=192.168.1.128/26

广播地址：192.168.00000001.10111111=192.168.1.191/26

部门四192.168.00000001.11000000/26

网络地址：192.168.00000001.11000000=192.168.1.192/26

广播地址：192.168.00000001.11111111=192.168.1.255/26

部门五192.168.00000000.00000000/26

网络地址：192.168.00000000.00000000=192.168.0.0/26

广播地址：192.168.00000000.00111111=192.168.0.63/26

部门六192.168.00000010.01000000/26

网络地址：192.168.00000000.01000000=192.168.0.64/26

广播地址：192.168.00000000.01111111=192.1680.127/26

部门七192.168.00000000.10000000/26

网络地址：192.168.00000000.10000000=192.168.0.128/26

广播地址：192.168.00000000.10111111=192.168.0.191/26

部门八192.168.00000000.11000000/26

网络地址：192.168.00000000.11000000=192.168.0.192/26

广播地址：192.168.00000000.11111111=192.168.0.255/26

部门七和部门八为备用部门网络段，用的上时候就有用，用不上时候就“闲置浪费“

3 IPv6

IPv4即将枯竭资源不够用，IPv6正在试验中。

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