【小白必备】IP编址的干货,你值得拥有!

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点分十进制
在学习编址之前,我们首先来了解一下IP地址。现在所使用的IP地址为版本4,一共32bit,二进制组成。

如果用二进制直接去表示IP地址,那么32个0和1对于人类来说识别起来过于困难,而如果直接转化成十进制来表示,那么数值又太庞大,也不好识别。

于是,点分十进制应运而生,它将一个32位的IP地址分为四段,用三个圆点隔开,每段只有8位,转化成十进制每段范围为0~255,较好被识别,所以现在IP地址都是以点分十进制来表达的。

IP地址组成
一个IPv4地址由两到三部分组成,其中必有组成单位为网络号与主机号。

网络号作用主要是指定所属网络以及指定了能够通信的网络,主机号的作用为区别一个网络中的不同主机。

另外一个组成单位为子网号。

如一个10.0.0.1的A类地址,掩码本应该是8位,但是我们经常会见到10.0.0.1/24这样的地址,其中除了8位网络号以外的16位就是子网号,是从主机号中借取了位数,用作网络号的功能。

IP地址分类
IP地址一共分为五类,分别是ABCDE。其中ABC类地址是常见地址,D类地址为组播地址,而E类地址是专门为实验而准备的。地址类别分类依据:A类第一位必须为0,所以地址范围为0.0.0.0~127.255.255.255,B类前两位固定为10,C类前三位固定为110,以此类推,如图所示。
在这里插入图片描述

同时从上图可以发现A类地址网络位固定为8位,B类地址网络位固定为16位,C类为24位。这是因为A类地址设计为大型网络使用地址,大型网络数量少而每个大型网络里面包含的主机地址数量众多,B类为中型网络,C类为小型网络,但是这样设计对地址有浪费,所以有了子网掩码。

掩码的作用
掩码一共32位,表达也为点分十进制,其中0和1必须连续。掩码主要的作用是区分网络位和主机位位数。

如一个A类地址掩码表达为255…0.0.0,变成二进制:
11111111.00000000.00000000.00000000,其中1对应的ip地址位为网络位,剩下的为主机位。

特殊IP地址
特殊ip地址分为三类:
在这里插入图片描述

要注意的是,特殊地址不能够用作主机设备地址。

子网划分
如果想要对一个网段如192.168.1.0/24进行子网划分出四个子网,该怎样去操作呢?
可以看到这个网段网络号是
11000000.10101000.00000001,一共24位,所以主机位是8位。

想要划分四个子网,就需要去主机位中借取2位(这个2通过 2的n次方=或大于4 得到),那么可以划分出来的子网为192.168.1.0/26、192.168.1.64/26、192.168.1.128/26、192.168.1.192/26。

通过这样一个小小的实验,我们发现子网划分后,总共能让pc使用的地址数量反而变少了(原来能使用的地址数为2的8次方-2,现在为2的6次方-2然后再乘以4),那么子网划分到底有什么作用呢?

子网划分作用主要有以下三点:
1.减少广播域
2.有效利用和规划IP
3.安全考虑,方便管理

VLSM
VLSM是可变长子网掩码划分,可以对子网进行层次化编址,以便最有效的利用现有的地址空间。

举个例子,有一家公司一共4个部门ABCD,A部门需要14个ip地址,B部门需要25个,C部门需要52个,D部门需要9个,使用大地址块为192.168.1.0/24。

假如我们使用之前的子网划分方法,那么可以划出2个子网号,每个部门能使用的主机位位数为6,也就是每个部门能使用的ip地址数量为62,这样的平均分配必将造成地址浪费。所以需要使用vlsm。

用vlsm来去进行地址划分的时候,首先要明确每个部门需要多少实际主机位,经过计算(公式为2的n次方-2大于等于需要数量),我们得到了ABCD分别需要4 5 6 4个主机位,那么子网号也就分别是4 3 2 4个(用原主机位减去算出来的位数)。其次需要对子网号进行编号:

经过编号后在这里插入图片描述

编号时,我们需要注意保证其不一致。如当我们将只有两位子网号的编写为00之后,那么拥有三位和四位的子网号的前两位就必须不能是00,否则就会重复。

同样的,当子网号为三位的编号为010之后,要注意子网号为四位的其中前三位不能和只有三位的010一样,并且前两位不能和00一样。这是为了保证ip地址不会重复(假如说两位编写为00,三位编写为001,三位的前两位和只有两位的00相同,那么此时会出现很多类似于11000000.10101000.00000001.00100001这样的重复地址)。

当然最后得出的结果并不唯一。

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