002-IP地址及分類以及子網掩碼

1、概述

　　IP地址是一個4段2進制碼組成的，每一段二進制碼有8位，共32位二進制數。佔用4個字節。

　　IP地址是指互聯網協議地址（Internet Protocol Address，又譯爲網際協議地址），是IP Address的縮寫。IP地址是IP協議提供的一種統一的地址格式，它爲互聯網上的每個網絡和每一臺主機分配一個邏輯地址，以此來屏蔽物理地址的差別。

2、IP地址分類

　　IP地址位數=網絡位數+主機位數=32位。

　　　　

　　A類地址以0開頭，第一個字節做爲網絡號，地址範圍爲：0.0.0.0~127.255.255.255；(modified @2016.05.31)

　　B類地址以10開頭，前兩個字節做爲網絡號，地址範圍是：128.0.0.0~191.255.255.255;

　　C類地址以110開頭，前三個字節做爲網絡號，地址範圍是：192.0.0.0~223.255.255.255。

　　D類地址以1110開頭，地址範圍是224.0.0.0~239.255.255.255，D類地址做爲組播地址（一對多的通訊）；

　　E類地址以1111開頭，地址範圍是240.0.0.0~255.255.255.255，E類地址爲保留地址，供之後使用。

　　注：只有A,B,C有網絡號和主機號之分，D類地址和E類地址沒有劃分網絡號和主機號。

2.一、0.0.0.0

　　經常使用於尋找本身的IP地址，例如在咱們的RARP，BOOTP和DHCP協議中，若某個未知IP地址的無盤機想要知道本身的IP地址，它就以255.255.255.255爲目的地址，向本地範圍（具體而言是被各個路由器屏蔽的範圍內）的服務器發送IP請求分組。

2.二、255.255.255.255

　　該IP地址指的是受限的廣播地址。受限廣播地址與通常廣播地址（直接廣播地址）的區別在於，受限廣播地址只能用於本地網絡，路由器不會轉發以受限廣播地址爲目的地址的分組；通常廣播地址既可在本地廣播，也可跨網段廣播。例如：主機192.168.1.1/30上的直接廣播數據包後，另一個網段192.168.1.5/30也能收到該數據報；若發送受限廣播數據報，則不能收到。

　　注：通常的廣播地址（直接廣播地址）可以經過某些路由器（固然不是全部的路由器），而受限的廣播地址不能經過路由器。

2.三、迴環地址

　　127.0.0.0/8被用做迴環地址，迴環地址表示本機的地址，經常使用於對本機的測試，用的最多的是127.0.0.1。

2.四、A、B、C類私有地址

　　私有地址(private address)也叫專用地址，它們不會在全球使用，只具備本地意義。

　　A類私有地址：10.0.0.0/8，範圍是：10.0.0.0~10.255.255.255

　　B類私有地址：172.16.0.0/12，範圍是：172.16.0.0~172.31.255.255

　　C類私有地址：192.168.0.0/16，範圍是：192.168.0.0~192.168.255.255

3、子網掩碼及網絡劃分

3.一、什麼是子網掩碼？

　　子網掩碼是標誌兩個IP地址是否同屬於一個子網的，也是32位二進制地址，其每個爲1表明該位是網絡位，爲0表明主機位。它和IP地址同樣也是使用點式十進制來表示的。若是兩個IP地址在子網掩碼的按位與的計算下所得結果相同，即代表它們共屬於同一子網中。

　　子網掩碼：它是一種用來指明一個IP地址的哪些位標識的是主機所在的子網，以及哪些位標識的是主機的位掩碼。子網掩碼不能單獨存在，它必須結合IP地址一塊兒使用。子網掩碼只有一個做用，就是將某個IP地址劃分紅網絡地址和主機地址兩部分。（通俗來說它的做用就是：區分IP地址中的網絡號和主機號；)

　　在計算子網掩碼時，咱們要注意IP地址中的保留地址，即「 0」地址和廣播地址，它們是指主機地址或網絡地址全爲「 0」或「 1」時的IP地址，它們表明着本網絡地址和廣播地址，通常是不能被計算在內的。

3.二、默認子網掩碼

IP地址位數=網絡位數+主機位數=32位。子網掩碼的位數就是網絡的位數。

　　A類網絡的網絡位數是8位，子網掩碼就是11111111.00000000.00000000.00000000，換算成二進制表示爲255.0.0.0。

　　B類網絡的網絡位數是16位，子網掩碼就是11111111.11111111.00000000.00000000，換算成十進制表示爲255.255.0.0。

　　C類網絡的網絡位數是24位，子網掩碼就是11111111.11111111.11111111.00000000，換算成十進制表示爲255.255.255.0。

概述

　　A類網絡加長子網掩碼到16位就把一個A類網絡劃分爲256個B類網絡一樣大小的網絡，再加長到24位就又把每一個B類大小的子網劃分爲256個C類網絡大小的子網。就是這個道理。一個大的網絡，經過把子網掩碼加長，使網絡位多了，也就是網絡數目多了，子網就多了。 固然你也能夠不劃分爲256個子網，而劃分爲128個，64個，32個，16個，8個，4個，2個。

　　一個B類網絡的默認子網掩碼爲255.255.0.0，你若是想把它劃分爲2個子網，網絡位數就成立17位，也就是說子網掩碼就變成了255.255.128.0；想劃分爲16個子網，由於16是2的4次方，因此網絡位數加4變成了20位，也就是說子網掩碼加長，成了20位，就是255.255.240.0。依此類推。

　　一個C類網絡的默認子網掩碼爲24位的，那麼主機位=32-24=8位，2的8次方等於256，因此一個C類網絡的IP地址數量（包括網絡地址和廣播地址）爲256個。

　　可是你仍然能夠經過加長子網掩碼的手段，把一個C類子網劃分爲更多的子網。劃分的子網數一定是2的n次方個，每一個子網的IP數量一定是2的（8- n）次方個。

　　子網掩碼加長1位，劃分2個子網；加長2位，劃分4個子網，加長6位，劃分2的6次方個，也就是64個子網。

　　子網掩碼的1的個數表示網絡位的個數，簡單地來講，網絡位是不屬於你控制的，是上級主管給你的，給你多少就是多少。可是主機位是你能夠控制的，你能夠把它縮短，把縮短出來的位數加到網絡位中，這樣網絡位就長了，子網數就多了，相應地每一個子網的IP數量就少了。

3.三、子網掩碼計算公式

　　IP地址位數=32

　　網絡位+主機位=32

　　子網掩碼加長n位，則在當前子網基礎上劃分爲2的n次方個子網。每一個子網的IP地址數量=2^(32-劃分前子網掩碼位數-n)

　　簡單來講，子網掩碼就是網絡地址的位數。

　　一個IP地址一共有32位，其中靠前的某些位表示網絡地址，後面的某些位表示主機位。

　　網絡位數+主機位數=IP地址位數=32

　　知道了這個道理，計算子網掩碼的方法就是：已知子網內IP數的多少，求出主機位的位數，用32減去主機位數就等於網絡位數，也就是子網掩碼。

3.四、如何根據子網劃分的目標計算子網掩碼

示例1、C類網絡默認子網掩碼

　　一個C類網絡，包括256個主機位置，256是2 的8次方，因此主機位是8，那麼網絡位就是32-8=24，也就是說子網掩碼是24位，用二進制表示就是11111111.11111111.11111111.00000000，換算成十進制就是255.255.255.0

3.4.一、已知子網數，求主機數

 

示例1、一個C類IP地址段劃分紅4個子網　　

　　222.30.251.0 C類地址 ，默認掩碼255.255.255.0
　　11111111.11111111.11111111.00000000 255.255.255.0
　　------------------------------------**************
　　網絡位+主機位
　　劃分4個子網， 2的2次方=4 ，網絡位向主機位借位2位【其實也就是兩個位能肯定四個00、0一、十、11】
　　11111111.11111111.11111111.11000000 255.255.255.192 新掩碼
　　--
　　借位
　　主機位還有6位， 則每一個子網可容納IP=2的6次方=64個 ， 除掉網絡地址和廣播地址，每一個子網可分配IP64-2=62個

3.4.二、已知主機數，求子網絡數

　　首先你算一下主機數更接近於2 的幾回方，那麼主機位數就是幾位。32減去主機位就是網絡位。

示例1、一個C類網絡劃分的子網，每一個網絡主機IP數是32,

　　32是2的5次方，因此主機位是5，那麼網絡位就是32-5=27，也就是說子網掩碼是27位，用二進制表示就是11111111.11111111.11111111.11100000，換算成十進制就是255.255.255.224

示例2、一個B類網絡劃分的子網，每一個網絡主機IP數是1024

　　1024是2的10次方，因此主機位是10，那麼網絡位就是32-10=22，也就是說子網掩碼是22位，用二進制表示就是11111111.11111111.11111100.00000000，換算成十進制就是255.255.252.0 

示例3、一個C類IP地址192.168.0.0。假如你想劃分2個子網，一個裏面有100臺電腦，另外一個有50臺電腦。

　　100大於2的6次方，小於2的7次方，因此主機位數取7位。那麼網絡位數就是32-7=25位。25位的子網掩碼11111111.11111111.11111111.10000000換算成10進制的就是255.255.255.128，這就是第一個子網的子網掩碼，網絡號爲192.168.0.0/25，網絡地址192.168.0.0，主機地址192.168.0.1~192.168.0.126，廣播地址192.168.0.127

　　50大於2的5次方，小於2的6次方，因此主機位數取6位。那麼網絡位數就是32-6=26位。26位的子網掩碼11111111.11111111.11111111.11000000換算成10進制的就是255.255.255.192，這就是第二個子網的子網掩碼，網絡號爲192.168.0.128/26，網絡地址192.168.0.128，主機地址192.168.0.129~192.168.0.190，廣播地址192.168.0.191