详解IP地址的子网划分、DNS配置

一、IP相关概念

1.什么是Ip?

  • IP地址在网络中用于标识一个节点(或者网络设备的接口)
  • IP地址也用于IP分组在网络中的寻址
  • 一个IPv4地址有32位,本文档仅探讨IPv4地址
  • IPv4地址通常采用“点分十进制”表示

简单来说Ip地址就是两台计算机通信的基础,通过IP地址可以定为到这台设备,从而完成相互之间的数据传输。就如同你想给一个人打电话一样,就必须知道这个人的电话号码,而这个电话号码就是能定位这个人标识。

理论上来讲可以提供2的32次方个IP地址约为43亿个。

2.Ip有哪些类?

IP地址可以分为这个五大类:

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其中,主要用的是A、B、C三类,D类作为一些专用网络,而E类作用保留类。

  • 网络位
    网络号是什么?IP地址通常由网络位+主机位组成,共32位二进制数。根据上图所示,A类IP的网络位为8位,主机位则为24位,网络号就是主机位全部为0,网络位全部为1时的Ip地址,由于网络位部分不能全0,所以A类网络的网络位的所有可能有2的7次方-1个,这里的 -1 就是当网络位全为0的情况,那应该会有人说不应该是127个吗,为什么是1-126,这里127作为网络位是用于做本地回环测试的,也就是ping 127.x.x.x 可以测试本地TCP/IP协议栈是否可以正常工作,也可以理解为一个保留地址。

  • 主机号
    前面说了IP地址有网络位+主机位组成,也理解了网络号的概念,例如B类地址,网络位占了16位,则主机位就占了 32-16=16位,那如果一个B类网络可以分配多少个主机呢?例如拿140.132.0.0这个网络号来说,这属于B类网络,所以主机位有16位,那么这个网络下理论上可以分配2的16次方个Ip地址,但对于主机位来说,通常有两种情况是不可以的,一是主机号全0,也就是140.132.0.0,这种情况是不能分配给某个设备的IP的,但可以作为源地址,还有一种情况是主机位全1,也就是140.132.255.255,这种情况也是不可以作为某个设备的IP的,如果是主机位全1的话,通常是该网下的广播地址,也就是如果140.132.0.0下某台设备向140.132.255.255这个IP发送数据,则本网内的IP都会收到,所以主机位全1的IP为本网的广播地址。那么,一个B类地址可分配的主机数量就是2的16次方-2个。

总结下图:

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3.私有Ip是什么?

共有IP,也就是可以直接在互联网访问的IP是,这种IP通常需要审核,毕竟数量有限,而普通人对公有IP的也没什么需求,这就产生了私有IP,私有IP是不可以直接上网的,通常需要借助NAT技术,这些私有IP通常会形成局域网。

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二、子网解析

1.什么是子网?

为了确定网络区域,分开主机和路由器的每个接口,从而产生了若干个分离的网络岛,接口端连接了这些独立网络的端点。这些独立的网络岛叫做子网(subnet)。IP地址是以网络号和主机号来表示网络上的主机的,只有在一个网络号下的计算机之间才能“直接”互通,不同网络号的计算机要通过网关(Gateway)才能互通。但这样的划分在某些情况下显得并不十分灵活。为此IP网络还允许划分成更小的网络,称为子网(Subnet)。–百度百科

子网的概念也可以这么理解,子网的出现是为了更好的划分某个网络,例如,如果一个B类网络142.130.0.0,我们刚才算过了通常可以分配2^16-2个主机。但这个网络下可能用不了这么多主机,于是为了更好的划分网络,提高利用率,就出现了子网。

2.如何划分子网?

由于A、B、C三类网络的网络的子网位需要向主机位借位。

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如172.16.0.0这个网络,本来的主机位是16位,现在有一位为子网位,剩余的15位为主机位,那这样的话,就可以划分为两个子网。前面我们说过网络号的概念,那广播号是?广播号就是主机位全1的情况。这两个IP是不会分配给设备使用的,由此我们可以总结下图。

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172.16.0.0/15 /15的意思就是使用的子网位数为1位,(14位网络位+1位子网位)
那这一位的情况就只有2中,就是0或1。那根据不同的情况就得出上图的结论。

  • 如何对192.168.1.0/26进行子网划分?

我们先判断这是一个C类地址,C类地址的网络位为24位,主机位为8位, /26的意思就是26-24,子网位占了2位。则我们可以总结如下

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对此:可以总结以下规律
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3.怎么判断一个Ip地址能不能分配给一个设备使用?

如192.168.1.64/27 能不能分配给PC使用?

首先这是一个C类网络,/27代表子网有3位,总共可以划分2^3=8个子网。

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通过计算得知192.168.1.64/27这个IP是第三个子网的网络号,不能给PC使用。这里也有个简单办法,由于子网位占了3位,那么主机位就剩了5位,2^5=32,由于当主机位全1时是不能分配给主机的,所以是32的倍数的都不可以。

二、DNS

1.什么是DNS?

域名系统(英文:Domain Name System,缩写:DNS)是互联网的一项服务。它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库,能够使人更方便地访问互联网。DNS使用TCP和UDP端口53。当前,对于每一级域名长度的限制是63个字符,域名总长度则不能超过253个字符。

例如在浏览器访问百度服务器有两种方式,一种直接写百度服务器的IP,一种是写www.baidu.com
在这里插入图片描述在这里插入图片描述相对于IP来说,域名更容易记住,但是当输入域名访问服务器时,浏览器不知道域名对应的IP是什么,所以就需要有一个类似于电话号薄的东西,将真正的联系人名翻译成电话号码,DNS就相当于一个庞大的电话号码薄,帮我们实现域名到IP的翻译。

通常在使用域名访问时,浏览器不会直接请求DNS服务器翻译域名,而是先看本地缓存中有没有对应的IP,这个本地缓存存在于。
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常用的DNS服务器

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2.如何如何设置DNS?

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