計算機數制與IPv4

經常使用計數：十進制數 1010D、二進制 1010B、十六進制1010H

計算機數制：
數制組成=每一位上的數字*該位的值

IPV4地址一共32bit
人使用點分十進制的方式來進行記憶

IPv6地址一共128bit

學習二進制的目的主要是計算IP地址

最好的二進制十進制互轉使用八四二一法
2^7      2^6       2^5      2^4       2^3      2^2      2^1         2^0
128       64        32        16         8         4           2             1

例子：將11011011抓換成十進制
方法一：加法
128+64+16+8+2+1=219
方法二: 減法
11111111=255
100000000-1=255
255-32-4=219

總結：二進制轉換十進制，看0多仍是1多，若是0多，用加法；若是1多，用減法

十進制轉二進制
155-128=27-16=11-8=3-2=1
10011011

0000 0     0001 1    0010 2    0011 3      0100 4     0101 5      0110 6      0111 7
1000 8     1001 9    1010 A    1011 B     1100 C     1101 D      1110 E      1111 F

4個二進制=1個十六進制
例子：AOH 10100000B      EFH 11101111B        A3DH 101000101101B

例子：1011 0110 1100 0011 和11 0110 1100 0011 轉換十六進制
1011 0110 1100 0011 B6C3        0011 0110 1100 0011 36C3

IPv4地址：
         主機惟一的標識，保證主機間正常通訊
         一種網絡編碼，用來肯定網絡中一個節點
         IP地址由32位2進制組成

IP地址由兩部分組成
        網絡位
                標識該地址所處範圍

        主機位
                標識該地址的id
                能夠計算出該網段的ip數量2·主機位， 主機數2·主機位-2
        子網掩碼：是由連續的1和連續的0來組成，連續的1的長度就是prefix，用來表示

判斷IP地址是否屬於同一網段，看網絡位

有類地址
A:1-126 netmark 255.0.0.0 prefix：8
B:126-191 netmark 255.255.0.0 prefix：16
C:192-223 netmark 255.255.255.0 prefix：24
D:224-239 組播，視頻直播，遊戲開黑，p2p下載
E:240-255 科研

特殊：
127，本地迴環
169， 自動獲取不到ip 

私有地址：
A:10.0.0.0-10.255.255.255
B:172.16.0.0-172.16.31.255
C:192.168.0.0-192.168.255.255

思考題：192.168.10.20/2四、192.168.10.10/1六、192.168.20.10/24可否通訊？
1與2能夠通訊，2與3不可通訊
結論：主機通訊，首先按照掩碼最長匹配來判斷是否同一網段

無類地址：

192.168.1.1/30
網絡位：30
主機位：2
一共4個ip，可用2
192.168.1.0~192.168.1.3
192.168.1.1 1.2

192.168.1.10/25
網絡位：25
主機位：7
一共是2的7次方=128個IP
0~127

子網劃分：
爲何：
節約IP地址
規劃IP地址，方便聚合，減小核心路由器的路由條目
子網劃分若是私網中，沒有意義

什麼是子網劃分
VLSM：可變長子網掩碼
經過改變掩碼的長度來規劃網絡

怎麼劃分
      1.該網段網絡位24，主機8位
      2.該網段的ip總數2^8=256，地址範圍0-255
      3.該網段的可用地址範圍1~254
   公司有四個部門，且4個部門的人數分別是100,30,10,4要求使用192.168.1.0/24這1個網段規劃
利用2進制的特性，ip地址的數量只有1,2,4,8,16,32,64,128
計算出每一個部門所須要的IP數量
1.100 128 2`7->主機位是7->網絡位是25
192.168.1.0~127
192.168.1.xxxxxxxx
192.168.1.0xxxxxxx
192.168.1.00000000~01111111
192.168.1.1xxxxxxx

2 30 32 主機位5 網絡 27
192.168.1.128~159
192.168.1.1xxxxxxx
192.168.1.100xxxxx
192.168.1.10000000-10011111
192.168.1.101xxxxx
192.168.1.110xxxxx
192.168.1.111xxxxx

3 10 16 主機位4 網絡位 28
192.168.1.160~175
4 4 8 主機位3 網絡位29
192.168.1.176~183

在子網劃分中，從主機位借的位數就是子網位

任意一個網段中，頭尾不能使用
       頭就是主機位全0，表明這個網段的名稱
       尾就是主機位全1，表明這個網段的廣播地址
       網絡位主機位全0，表明任意網段any
       網絡位主機位全1，表明全網段廣播地址

IPv4數據傳播的三種方式

單播：（圖1）
   主機A須要經過單播給BCD發送相同的數據
   主機A會將一個數據複製3份，而後分別封裝BCD的目標地址，經過網絡發送
   優勢：適合單對單，安全性較高
    缺點：佔用主機資源，佔用網絡資源

廣播：（圖2）
    默認狀況下，全部的交換機接口都屬於同一個廣播域
    路由器能夠隔離廣播域，VLAN能夠隔絕廣播域
    優勢：數據的複製和傳輸由網絡設備來，實現，節約了主機和網絡資源的佔用
    缺點：1.安全性低 2.廣播風暴 3.沒法管理

組播：（圖3）

    在發送和接收者實現點對多點鏈接

 

 

 

                                             圖1     單播                                                                                                             圖2  廣播

 

 

                                                                                                                圖3          組播

網絡測試工具

        使用ping命令診斷網絡鏈接

        ping172.0.0.1

               驗證本地計算機是否正確的配置了TCP/IP

        ping 本地計算機地址

               驗證其是否正確地添加到網絡中

        ping默認網關的ip地址

               驗證默認網關是否正常工做

               是否能與本地主機上的ip進行通訊

        ping遠程主機的IP

               驗證是否能夠經過路由通訊

 ARP協議

         地址解析協議：獲取通訊雙方的IP和MAC綁定記錄

ICMP協議

        測試網絡連通性‘

        ping

        traceroute/tracert           

                  ttl：生命週期，互聯網中，有大量的0.0.0.0的路由存在，無效的ip地址會一直傳遞下去，影響設備和網絡資源                  ，因此咱們經過ttl來管理數據的生命，沒通過一個路由器-1：到0表示數據死亡，丟棄操做，64,128.255