路由技术基础（IP、子网掩码）

admin • • 架构

一、什么是IP

百度百科官方解释：
    IP规定网络上所有的设备都必须有一个独一无二的IP地址，就好比是邮件上都必须注明收件人地址，邮递员才能将邮件送到。同理，每个IP信息包都必须包含有目的设备的IP地址，信息包才可以正确地送到目的地。同一设备不可以拥有多个IP地址，所有使用IP的网络设备至少有一个唯一的IP地址。
    
简单理解：
    IP是互联网中所有设备的唯一标识，就想我们的身份证号一样时独一无二的，这样就可以确保信息准确无误的送达

二、IP的分类

IP分为IPv4和IPv6
​
IPv4和IPv6的区别：
    1.地址空间不同，IPv4中规定IP地址长度为32，而IPv6中IP地址的长度为128。
        IPv4： 192.168.0.1
        IPv6： fe80:2s56:48e7:656c:1710:11f2%23
    2.路由表大小不同，IPv6的路由表相比IPv4的更小。
    3.IPv6的组播支持以及对流的支持要强于IPv4。
    4.安全性不同，IPv6的安全性更高，在使用IPv6的网络时，用户可对网络层的数据进行加密。
    5.协议扩充不同，IPv6允许协议进行扩充而IPv4不允许。

三、IP重复引发的问题

如果两台电脑的IP地址一模一样，假如A电脑的IP是136.158.214.001，B电脑也是136.158.214.001，那么，A电脑访问一个资源，服务器在返回资源的时候会错误的把资源返回给B电脑。
二进制和是十进制的转换
十进制 0   1   10  11  100 ...
二进制 0   1   2   3   4   ...
​
以此类推可以发现规律，当十进制数是1、2、4、8、16、32等数的时候，二进制数第一位是1，其余位都是0
​
十进制数    128             64          32          16          8           4       2       1
二进制数    10000000        1000000     100000      10000       1000        100     10      1
​
举个例子：
    比如十进制的255，在计算的时候255=128+64+32+16+8+4+2+1，因此，我们也可以将二进制数也做一个相加，所以255的二进制数是
        11111111
    再比如十进制的132，在计算的时候132=128+0+0+0+0+4+0+0，所以132的二进制数是10000100

四、IP地址的组成

IP = 网络号 + 主机号

 

 

 

这里有四个网络号分别代表着四个地区，每个网络号的最后一位又代表着每个网络号中不同的地方。
​
例如：
    南瞻部州；   130.20.11.2 
​
IP地址并不是一刀切，一半为网络号，一半为主机号的，IP地址分为五大类
​
IP地址的分类：
    可以根据网络地址分类为：A类地址，一般用于大型网络。B类地址，一般用于中型网络。C类地址，一般用于小型网络。D类地址为多播地址，E类地址保留今后使用。
    
    A类：1.0.0.0到127.255.255.255 (二进制表示为：00000001 00000000 00000000 00000000 -- 01111111 11111111 11111111 11111111)。最后一个是广播地址。其子网掩码为255.0.0.0，每个网络只能包含 (2^24) - 2=16777214台计算机(除去一个网络地址和一个广播位)
​
    B类：128.0.0.0-191.255.255.255(二进制表示为：10000000 00000000 00000000 00000000--10111111 11111111 11111111 11111111)。 最后一个是广播地址。其子网掩码为255.255.0.0，每个网络最多只能包含 (2^16) - 2=65534台计算机。
​
    C类：192.0.0.0-223.255.255.255(二进制表示为: 11000000 00000000 00000000 00000000 - 11011111 11111111 11111111 11111111)。最后一个是广播地址。其子网掩码为255.255.255.0，每个网络最多只能包含 (2^8) - 2=254台计算机。
​

 

    如果给南瞻部洲分配了一个C类IP  195.10.10.X   那么最多可以容纳256个主机，如果需要容纳257个主机的话，则需要再分配一个新的C类地址给南瞻部洲，这样在新的地址中占用一个就可以容纳257个主机了，但是这样的话就会浪费掉255个主机数。同样的话，如果给北俱芦洲分配一个C类IP  195.10.20.X，但是北俱芦洲只需要容纳一个主机数，这样的话给他256个就太多了，为了解决简单分类导致的IP分配的不合理，就诞生了子网掩码。假设给东胜神洲分配了一个C类的IP 192.168.0.X，但是东胜神洲只有四台主机，只需要四个不同的IP，多了浪费，少了得补，我们知道X的取值范围是0~255，我们只需要使用192.168.0.0    192.168.0.1     192.168.0.2     192.168.0.3，剩下的4~255不要，我们就必须使用一种方法来表示这四个IP是同一个网络，在这里引入了子网掩码，子网掩码就是为了划分网络号和主机号的，先把这四个IP转为二进制，分别为
    11000000.10101000.00000000.00000000 
    11000000.10101000.00000000.00000001 
    11000000.10101000.00000000.00000010 
    11000000.10101000.00000000.00000011 
    
    我们可以发现，除了最后的两位是不一样的，之前的30位都是一样的，我们可以用二进制的1进行锁定，剩下的两位用0表示不锁定，可以得到
    11111111.11111111.11111111.11111100     然后再将这个二进制数转换为十进制数，结果为255.255.255.252
    
    这样把IP地址192.168.0.0 和 子网掩码255.255.255.252 放在一起别人就可以知道网络号和主机号的界限在哪里了，不过这个子网掩码写起来很长，可以用一种CIDR的方法表示，我们可以看到这里有30个1，因此可以用/30来表示子网掩码就可以了，也就是用192.168.0.0/30就可以表示这个主机号都处于同一个网络里面了
练习：
    根据IP地址和子网掩码判断IP的网络号和主机号的界限
    
    IP：192.168.50.10
    子网掩码：255.255.192.0
    
    将子网掩码的前两段255转换为二进制可以锁定全部是1，以及将第三段的192转换为二进制为11000000
    
    子网掩码：255.255.192.0
            11111111.11111111.1100000.00000000
    IP：     192.168.50.10
            XXXXXXXX.XXXXXXXX.00110010.XXXXXXXX
    
    根据子网掩码和IP换算的二进制可以发现，IP是没有超过子网掩码的锁定范围的，因此可以判断这个IP的网络部分是192.168 ，主机部分是50.10，并且根据IP最后14位的最大值都是1可以算出，这个子网掩码所限定的IP可以容纳16383个主机(将二进制数11111111111111直接转换为十进制即可)。

本图文内容来源于网友网络收集整理提供，作为学习参考使用，版权属于原作者。
THE END
分享
二维码
< <上一篇
下一篇>>