IP地址
IP地址被用来给Internet上的电脑一个编号。大家日常见到的情况是每台联网的PC上都需要有IP地址,才能正常通信。我们可以把“个人电脑”比作“一台电话”,那么“IP地址”就相当于“电话号码”。
IP地址由4段十进制组成,共32位二进制(不足8位在前补0 例如1的二进制就是1 在前面补0 最后转换结果就是00000001)
192.168.1.1 二进制就是:
11000000|10101000|00000001|00000001
IP地址分为五类,分类如下:
A类 | 第1个8位中的第1位始终为0 | 0-127.x.x.x(注意) |
B类 | 第1个8位中的第1、2位始终为10 | 128-191.x.x.x |
C类 | 第1个8位中的第1、2、3位始终为110 | 192-224.x.x.x |
D类 | 以1110开始 用于组播 | |
E类 | E类 以11110开始 用于科研保留 |
范围上划分要注意的:
A类 从1.0.0.0 到127.255.255.255
B类 从128.0.0.0到191.255.255.255
C类 从192.0.0.0到223.255.255.255
**其中127.x.x.x段地址空间是被保留的回环地址,严格意义并不属于A类地址!!!!但是按照分类方式是属于A类的,这个一般用作回环测试用,比较特殊。
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子网掩码
子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩,它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网,以及哪些位标识的是主机的位掩码。
子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。
子网掩码是一个32位地址,用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识,并说明该IP地址是在局域网上,还是在远程网上。
子网掩码——屏蔽一个IP地址的网络部分的“全1”比特模式。对于A类地址来说,默认的子网掩码是255.0.0.0;对于B类地址来说默认的子网掩码是255.255.0.0;对于C类地址来说默认的子网掩码是255.255.255.0。
通过子网掩码,就可以判断两个IP在不在一个局域网内部。
子网掩码可以看出有多少位是网络号,有多少位是主机号
例如255.255.255.0 二进制是:11111111 11111111 11111111 00000000
网络号24位,即全是1 主机号8位,即全是0
129.168.1.1 /24 这个/24就是告诉我们网络号是24位,也就相当于告诉我们了子网掩码是:11111111 11111111 11111111 00000000即:255.255.255.0
172.16.10.33/27 中的/27就是告诉我们网络号是27位,也就相当于告诉我们了子网掩码是:11111111 11111111 11111111 11100000 即255.255.255.224
反过来 10.0.0.1 子网掩码是255.0.0.0,就是告诉我们网络号是11111111 00000000 00000000 00000000 也就是8位
网络地址:
一个主机的IP地址是202.112.14.137,掩码是255.255.255.224,要求计算这个主机所在网络的网络地址
1、根据子网掩码可以知道网络号有多少位,主机号有多少位!
202.112.14.137 转二进制 11001010 01110000 00001110 10001001
255.255.255.224 转二进制:11111111 11111111 11111111 11100000
网络号有27位,主机号有5位
网络地址就是:把IP地址转成二进制和子网掩码进行与运算(逻辑乘法:0&0=0;0&1=0;1&0=0;1&1=1 )
IP地址&子网掩码
11001010 01110000 00001110 10001001 (202.112.14.137的二进制)
11111111 11111111 11111111 11100000 (255.255.255.224的二进制)
11001010 01110000 00001110 10000000 (最终计算结果)
即:202.112.14.128
广播地址
广播地址(Broadcast Address)是专门用于同时向网络中所有工作站进行发送的一个地址。
在使用TCP/IP 协议的网络中,主机位为全1 的IP 地址为广播地址,广播的分组传送给这个子网中的所有计算机。例如,对于10.1.1.0 (255.255.255.0 )网段,其广播地址为10.1.1.255 (255 即为2 进制的11111111 ),当发出一个目的地址为10.1.1.255 的分组(封包)时,它将被分发给该网段上的所有计算机。
以上例 一个主机的IP地址是202.112.14.137,掩码是255.255.255.224,要求计算这个主机所在网络的广播地址
255.255.255.224的网络位有27位,主机位有5位
网络地址的主机位(右5位)全部变成1 ,10011111 即159 即:202.112.14.159
主机数
如果主机号有5位,那么这个地址中,就只能有2^5 −2=30 个主机
因为其中主机位全0作为网络地址,主机位全1作为广播地址,所以要减2
计算
IP地址为128.36.199.3 子网掩码是255.255.240.0。算出网络地址、广播地址、地址范围、主机数。
1)将IP地址和子网掩码换算为二进制,子网掩码连续全1的是网络地址,后面的是主机地址,虚线前为网络地址,虚线后为主机地址
2)IP地址和子网掩码进行与运算,结果是网络地址
3)将运算结果中的网络地址不变,主机地址变为1,结果就是广播地址
4) 地址范围就是含在本网段内的所有主机
网络地址+1即为第一个主机地址,广播地址-1即为最后一个主机地址,由此可以看出
地址范围是: 网络地址+1 至 广播地址-1
10000000.00100100.11000111.00000011
11111111.11111111.11110000.00000000
10000000.00100100.11000000.00000000
即:网络地址128.36.192.0
广播地址:10000000.00100100.11000000.00000000把主机位右12个0换成1变成:
10000000.00100100.11001111.11111111 即:128.36.207.255
本例的网络范围是:128.36.192.1 至 128.36.207.254
5) 主机的数量
主机的数量=2^二进制位数的主机-2
主机的数量=2^12-2=4094
减2是因为主机不包括网络地址和广播地址。
从上面两个例子可以看出不管子网掩码是标准的还是特殊的,计算网络地址、广播地址、地址数时只要把地址换算成二进制,然后从子网掩码处分清楚连续1以前的是网络地址,后是主机地址进行相应计算即可。
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