网络工程 IP地址与子网掩码

    大家好，今天潇啸更新网络部分。

    大家听到IP地址并不陌生，但是有很多小伙伴肯定只是不陌生。并不了解他们之间的关系，今天潇啸就跟大家来讨论一下他们之间的关系。

    主机与主机通讯的三要素：

        - IP地址（IP address）

        - 子网掩码（subnet mask）

        - IP路由（IP router）

    一、IP地址介绍

        1）什么是IP地址？

            IP地址是指互联网协议地址。

        2）IP地址的作用是什么？

            用来标识一个节点的网络地址。

        3）IP地址的特点？

            在一定范围内，唯一代表一台设备的标识。

        4）IP地址的组成？

             IP地址是由32位二进制组成（4个点分十进制）组成

        5）IP地址的分类？

         - A 类 1-127 （默认子网掩码：255.0.0.0）

         - B 类 128-191（默认子网掩码：255.255.0.0）

         - C 类 192-223（默认子网掩码：255.255.255.0）

         - D 类 224-239（组播地址，没有子网掩码）

         - E 类 240-255（保留，科研地址，没有子网掩码）

        6）IP地址的总个数

            是2的32次方：总共 4294967296 个

    由于现在网络的发展，IP地址已经所剩无几，所以给出了以下解决方法：

            - 子网掩码的出现

            - 划分公有IP和私有IP

            - 开发IPv6

    二、子网掩码介绍

        1）什么是子网掩码？

            用来标识IP地址中的网络位和主机位。

        2）子网掩码的组成？

            子网掩码也是由32位二进制组成（4个点分十进制）组成

        3）子网掩码的特点？

          - 子网掩码中网络位永远在前面，并且是用1来表示；主机位永远在后面，用0来表示

          - 1和0永远不会交叉出现

        4）子网掩码出现的作用？

            子网掩码其实是为了分割网络，从而减缓IP地址的浪费。

    IP地址单独出现是没有任何意义的，所以IP地址和子网掩码必须成对出现。

    三、子网划分

       1） 私有地址的范围？ 

         - A 类 10.0.0.1-10.255.255.254 

         - B 类 172.16.0.1-172.31.255.254 

         - C 类 192.168.0.1-192.168.255.254

        2）共有地址和私有地址的作用？

         - 公有地址的作用：公有地址也可以称为公网地址，通过他可以直接访问因特网，他是广域网范畴内的。 

         - 私有地址的作用：私有地址也可以称为专网地址，专门为组织机构内部使用，他是局域网范畴内的，出了所在局域网是无法访问因特网的。

        3）特殊的IP地址：

          - 网络地址 - 主机位全为 0 ；表示的是一个范围

          - 广播地址 - 主机位全为 1 ；表示的是一个网段中的所有主机

          - 每一个网段都会有这两个特殊的地址

        4）子网划分的例题：

        以200.78.35.2 /22 为例        

        1、写出该IP地址所属于的网络地址和广播地址；

200.78.0010 0011 .0000 0010 /22

  - 网络地址 ：200.78.32.0 /22

  - 广播地址 ：200.78.35.255 /22

        2、将该地址所在网段，进行子网划分，要求：

                划分为4个网段；

                每个网段42台主机；

                最大程度上减少每个网段的IP地址的浪费

                写出每个网段的IP地址范围；

        思路：

首先确定哪些部分是不可以变化的（给定的网络位不能变）

其次基于每个网段主机数量确定新网段的主机位的个数；

一旦主机位数量确定，则新网段的子网掩码就确定了；

最后基于新的掩码确定新的网段的网络位，从而变化哪些除不允许变化的位，就可以变化出多个不同的网段；     

        新网段1：主机位 n=6 ，所以 网络位 是 32-6 =26 ；

主机IP数量 :  2的n次方-2 >=42 ; 

200.78.32.0 /22      

200.78.0010 0000.0000 0000 /26

        新网段1：    200.78.32.0/26

200.78.32.63/26

200.78.0010 0000.0100 0000 /26

        新网段2：    200.78.32.64/26

200.78.32.127/26

200.78.0010 0000.1000 0000 /26

        新网段3：    200.78.32.128/26

200.78.32.191/26

200.78.0010 0000.1100 0000 /26

        新网段4：    200.78.32.192/26

200.78.32.255/26

    例题为了方便，把最后两段代换成了二进制。