IP地址的定義和劃分

来源:http://www.cnblogs.com/baichuanhuihai/archive/2017/11/02/7773695.html
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IP地址分類： IP地址根據首首位元組開始位可以分為5大類： 分類 首位元組開始位 首位元組數字範圍 網路地址格式 最大網路個數 每個網路最多主機個數 A 0 0～127 網路 主機 主機 主機 127 16777214 B 10 128～191 網路 網路 主機 主機 16384 65534 C 110 ...


IP地址分類：

       

       IP地址根據首首位元組開始位可以分為5大類：

            分類        首位元組開始位         首位元組數字範圍                 網路地址格式              最大網路個數                每個網路最多主機個數

             A             0                                           0～127            網路 主機 主機 主機                 127                                      16777214

             B             10                                      128～191           網路 網路 主機 主機                16384                                        65534

             C             110                                     192~223            網路 網路 網路 主機              2097152                                        254

             D             1110                                   224~239            用於多播（Multicast）         不再分配

             E             1111                                   240～255           用於實驗室                            不再分配

         目前，只有類型 A、B、C 用於商業用途。     通常情況下，判斷一個 IP 是屬於哪種網路，只需要看首位元組的大小，按照上表對比判斷即可。

                如：    166.111.4.129 為 B 類網路(清華)。   

                            202.112.93.51 為 C 類網路(師大)。   

                            4.10.255.38     為 A 類網路(Cisco公司)。

子網掩碼

1、作用：就是將某個IP地址劃分成網路地址和主機地址。

2、子網掩碼不能單獨存在，它必須與IP地址一起使用。

3、子網掩碼的二進位1表示網路地址位，二進位0表示主機地址位。

 

特殊的IP地址（不能用-不能配置在網路設備上）

   1   網路地址 

           作用  

             代表的是一個範圍/區域（不唯一了），不代表任何設備;

           定義

              IP地址中的主機位，全為0.該IP地址稱為網路地址

   2   廣播地址

           作用  

             代表的是一個範圍/區域中的所有設備（也是不唯一了）;

           定義

              IP地址中的主機位，全為1.該IP地址稱為廣播地址

           

    3   為什麼0和127開頭的地址，不可以直接配置在設備上？

       127開頭的ip地址是保留迴環地址，不可能出現在網路上的，127開頭的IP主要用於測試。

  0開頭的地址例如：0.0.0.0，是一個無效地址 
  255開頭的地址例如：255.255.255.255，是廣播地址
 

 

例如：

192.168.1.255（IP地址）         --->1100 0000. 1010 1000. 0000 0001. 1111 1111

255.255.255.0（子網掩碼）     --->1111 1111. 1111 1111. 1111 1111. 0000 0000 

  

192.168.1.255    255.255.255.0 -->該地址不可用（主機位全是0或1不可用）

192.168.1.255    255.255.0.0     -->該地址可以用

 

網路地址一樣說明屬於同一網段

              /20       子網掩碼 =1111 1111. 1111 1111. 1111 0000. 0000 0000 

                                               （        網路位           ）         （  主機位  ）

A  67.198.34.7     /20     

       67.198.0010 0010.7

B  67.129.39.120   /20

       67.129.0010 0111.120

C  67.129.32.136   /20

       67.129.0010 0000.136

D  67.129.37.255   /20

       67.129.0010 0101.255

E  67.129.37.0      /20

       67.129.0010 0101.0

             #以上5個IP地址是否都可用？

     都可用

             #判斷哪些地址為同一網段？

 

     定義： 網路位的IP地址相同即為同一網段

（A    ）：網路地址： 67.198.32.0     /20

               廣播地址： 67.198.47.255   /20

 

（B～E ）：網路地址： 67.198.32.0     /20

                   廣播地址： 67.198.47.255  /20

問：子網掩碼不同且IP地址也不同可以是同一網段麽？

例如：

192.168.1.2/26，  即192.168.1.2，  子網掩碼255.255.255.192
192.168.1.40/27,  即192.168.1.40，子網掩碼255.255.255.224

第一個地址在192.168.1.0這個網段內，
而第二個地址是在192.168.1.32這個網段內，

第一個網段範圍是192.168.1.0---192.168.1.63，而第二個地址範圍是192.168.1.32--192.168.1.63，
很顯然這是兩個網段，但第二個網段包含在第一個網段內，是不是同一個網段還需要根據情況辨別吧，個人認為可以在一個網段

 

   67.198.32.0   /18    = 1111 1111. 1111 1111. 1100 0000 0000 0000

   67.198.0010 0000.0    ( 可用 )

 

IP地址面臨的問題：

       IP地址空間不足；

       IP地址浪費，進一步導致可用地址空間不足；

 

例如：

     192.168.1.1    /24

                網路地址： 192.168.1.0   /24

                廣播地址： 192.168.1.255 /24

        該網段包含的地址：256個； （2的8次方）

        該網關可用的地址：256-2=254個；

 

宗旨：

一個網段中使用不完的IP地址，不可以分配給其他部門使用。所以這些地址，視為“浪費的” ；

 

解決方案：

1 私有地址/公有地址

   定義：任何一個機構/組織或者單位，都可以免費的/重覆使用的IP地址空間；

   （使用該類型的IP地址，不可以上網）

NAT（Network Address translation）-->網路地址轉換(私有地址轉換成公有地址)

 

A類的私有IP地址空間：

        10.0.0.0------10.255.255.255~~~~~>0000 1010. 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000------0000 1010. 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111

                            10.0.0.0    /8   （A類IP地址的私有地址空間）

B類的私有IP地址空間：

        172.16.0.0------172.31.255.255~~~~~>1010 1100. 0001 0000. 0000 0000. 0000 0000------1010 1100.0001 1111. 1111 1111. 1111 1111

                            172.16.0.0  /12  （B類IP地址的私有地址空間）

C類的私有IP地址空間：

        192.168.0.0-----192.168.255.255~~~~~>1100 0000. 1010 1000. 0000 0000. 0000 0000------1100 0000. 1010 1000. 1111 1111. 1111 1111

                            192.168.0.0 /16  （ C類IP地址的私有地址空間）

D類的私有IP地址空間：

        239.0.0.0------239.255.255.255~~~~~>1110 1111. 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000------1110 1111. 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111

                            239.0.0.0    /8   （D類IP地址的私有地址空間）

 

註：此處的/8 /12 /16 /8等等不是代表子網掩碼，代表前面幾位固定好以後，後面的主機位IP地址數為私有地址

 

2 子網劃分

 

例如1：

    有一家公司XXX，3個部門，每個部門50台主機，每個部門必須使用不同的IP網段，每個部門必須儘量減少IP地址的浪費。

給定的一個網段：192.168.1.0 /24   問如何劃分合理？

 

解決思路：

    1  首先關註每個網段的“可用主機數量”

         即首先應該算出每個新網路的主機位的個數；

           假設為n，那麼每個新網路的主機IP地址數量為2的n次方；

    2   2的n次方必須大於等於每個新網路的需求的主機數：

          2^n-2>=50；所以，n>=6；

         說明：

              減2，表示的是將每個網段中的2個特殊IP地址排除在外，即網路地址和廣播地址；

    3   基於計算出來的主機位，確定新網路的子網掩碼；

            子網掩碼=32-6，即 /26；

    4   所以新的網路應該是：

            192.168.1.0000 0000  /26

                   網路地址：192.168.1.0000 0000=192.168.1.0             /26

                   廣播地址：192.168.1.0011 1111=192.168.1.63           /26

            

            192.168.1.0001 0000  /26

                   網路地址：192.168.1.0100 0000=192.168.1.64    /26

                   廣播地址：192.168.1.0111 1111=192.168.1.127  /26

 

            192.168.1.0010 0000  /26

                   網路地址：192.168.1.1000 0000=192.168.1.128  /26

                   廣播地址：192.168.1.1011 1111=192.168.1.191  /26

 

            192.168.1.0011 0000  /26

                   網路地址：192.168.1.1100 0000=192.168.1.192  /26

                   廣播地址：192.168.1.1111 1111=192.168.1.255  /26

例如2：

    有一家公司XXX，6個部門，每個部門60台主機，每個部門必須使用不同的IP網段，每個部門必須儘量減少IP地址的浪費。

給定的一個網段：192.168.1.0 /23   問如何劃分合理？

         2^n-2>=60      n>=6 所以    主機位>=6（為了不浪費資源選6位為主機位）；

    因為有6個部門，要分六個網路段，若劃分網路段的位數為y則 2^y>=6 則 y>=3（為了節省資源選最少位數3）；

    所以3位為可變的部門數 6位為主機為主機位；

  部門一    192.168.0000 0001.0000 0000  /26

     網路地址：192.168.0000 0001.0000 0000=192.168.1.0     /26

     廣播地址：192.168.0000 0001.0011 1111=192.168.1.63    /26

  部門二    192.168.0000 0001.0100 0000  /26

     網路地址：192.168.0000 0001.0100 0000=192.168.1.0      /26

     廣播地址：192.168.0000 0001.0111 1111=192.168.1.127   /26

  部門三    192.168.0000 0001.1000 0000  /26 

     網路地址：192.168.0000 0001.1000 0000=192.168.1.128   /26

     廣播地址：192.168.0000 0001.1011 1111=192.168.1.191   /26

  部門四    192.168.0000 0001.1100 0000  /26 

     網路地址：192.168.0000 0001.1100 0000=192.168.1.192   /26

     廣播地址：192.168.0000 0001.1111 1111=192.168.1.255   /26

  部門五    192.168.0000 0000.0000 0000  /26

      網路地址：192.168.0000 0000.0000 0000=192.168.0.0    /26

      廣播地址：192.168.0000 0000.0011 1111=192.168.0.63   /26

  部門六    192.168.0000 0010.0100 0000  /26

      網路地址：192.168.0000 0000.0100 0000=192.168.0.64   /26

      廣播地址：192.168.0000 0000.0111 1111=192.1680.127   /26 

  部門七    192.168.0000 0000.1000 0000  /26

      網路地址：192.168.0000 0000.1000 0000=192.168.0.128  /26

      廣播地址：192.168.0000 0000.1011 1111=192.168.0.191   /26 

  部門八    192.168.0000 0000.1100 0000  /26

      網路地址：192.168.0000 0000.1100 0000=192.168.0.192   /26

      廣播地址：192.168.0000 0000.1111 1111=192.168.0.255   /26

 部門七和部門八為備用部門網路段，用的上時候就有用，用不上時候就“閑置浪費“

 

3 IPv6

      IPv4即將枯竭資源不夠用，IPv6正在測試中。

 

 

 

 

 

 

 

 

          


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