网络重要基础和理解混乱的计算
纯属个人理解，有错误地方可以留言指正，一起学习成长
1、IP
2、掩码
3、网关
ip地址
作用：
通过互联网协议，能够通过逻辑IP地址找到具体的物理主机，屏蔽物理的差异。
1、ip地址的分类
A类：1.0.0.0 - 126.255.255.255
B类：128.0.0.0-191.255.255.255
C类：192.0.0.0-223.255.255.255
D类：224.0.0.0-239.255.255.255（组播地址）
E类：240.0.0.0-255.255.255.255（保留）
IP地址由国际组织NIC规定和分配
2、内网规定使用地址
A类：10.0.0.0-10.255.255.255
B类：172.16.0.0-172.31.255.255
C类：192.168.0.0-192.168.255.255
内网地址是不会出现在互联网上且也不会被互联网路由转发的，仅限局域网使用，其余地址都是属于公网地址，由运营商管理，需要使用就需要付一定的费用
内网是可以配置互联网地址的，建议不要使用，避免跟公网地址冲突，导致互联网地址被内网有优先转发，导致通讯问题。
3、IP地址是一个32位的二进制数，通常被分割为4个“8位二进制数0和1”，IP地址通常用“点分十进制”表示成（a.b.c.d）的形式。
二进制：11000000.10101000.00000001.00000001
十进制：192.168.1.1
4、IP地址格式=网络地址+主机地址
IP地址：互联网给电脑PC的逻辑地址，理解为我们家庭住址就是房子的逻辑地址，为了被识别和信息共享
网络地址:互联网上的节点在网络中具有的逻辑地址,理解为我们的县-市-省，这样的范围节点
主机地址：标识主机本身的真实地址，理解为我们的县或者市下面具体的家庭住址
表现形式：
网络地址也叫子网地址:192.168.1.0 (我们通常叫网段)
主机地址：192.168.1.1 （具体PC的地址）
由子网掩码来区分具体是县还是市还是省这样的范围
5、主机地址有2种特殊地址
1、网络地址，主机地址全为0
代表的是一个网络号，用于三层寻址，不能被计算机使用，理解为县或者市的大楼，同样你不会把自己家地址写县-市-省
2、广播地址，主机地址全为1
代表网络号里的所有主机，用于网络号里主机通讯，不能被计算机使用，理解为村长就好懂了，大家都知道村长是谁，但是没必要整个村相互是认识的
子网掩码
作用：
上面已经提到过，子网掩码不能单独存在，需要跟IP地址结合使用，是用来规定网络地址和主机地址的范围
重点：
1代表网络位，0代表主机位。掩码1和0 都必须是连续的。
表现形式：标准掩码方式
根据IP地址分4段8位二进制形成的子网掩码
C类地址
192.168.1.0
255.255.255.0
11111111.11111111.11111111.00000000 （网络号24个，主机号8个）
网络号个数：256
主机个数：256
B类地址：
172.16.0.0
255.255.0.0
11111111.11111111.00000000.00000000（网络号16个，主机号16个）
B类网络号个数：16
C类网络号个数：16*256
主机个数：65 536
A类地址：
10.0.0.0
255.0.0.0
11111111.00000000.00000000.00000000（网络号8个，主机号24个）
这个掩码是根据IP类型已经规定好的
A类网络号个数：126
C类网络号个数：126*256 *256
主机个数：16 777 216
A-B-C 都是包含关系
标准掩码就存在一个问题，比如我本来省人不多，定义是用C类，但是通过努力发展，成为一线城市后我本来定义的ip不够用了，这样就会麻烦，所以我希望刚开始的时候就能用A类的，但是数量还能用C类的来控制，我发展起来了就能扩展，没有发展就还是不变,就需要借助VLSM
VLSM(Variable Length Subnet Mask——可变长子网掩码)
网络位和主机位可以互相借位，掩码1和0 都必须是连续的
主机号借位，主机数变多，网络数变少
网络号借位，主机数变少，网络数变多
掩码计算：
掩码计算法：
11111111.11111111.11111111.11111000
二进制转十进制
111111000
简便算法：256减去借位的2^3次方
255.255.255.255.248
主机个数：
可用主机的格式计算：2的n次方-2（2^n-2）
n就是主机号个数
-2就是上面讲到的2个特殊地址不能使用
借位网络号个数：
借位网络个数：2的n次方（2^n）
网络号计算不是算1或0有多少个，而是A B C类 本来被借位的数量
举例1：主机借位
10.1.1.0
255.255.254.0
11111111.11111111.11111110.00000000
解析
本来C类是：11111111.11111111.11111111.00000000
现在C类是：11111111.11111111.11111110.00000000
主机位=9
借位=1
主机个数：2^9-2=512-2=510
网络个数：1^2=2
10.1.0.0/24
10.1.1.0/24
主机数量增加，由2个C类网络组成一个大的网络段
原本256个网络号就变成128个大网段，网络号就变少了，主机变多了
举例2：网络借位
10.1.1.1
255.255.255.248
11111111.11111111.11111111.11100000
解析
本来C类是：11111111.11111111.1111111.00000000
现在C类是：11111111.11111111.11111111.11100000
主机位=5
借位=3
主机个数：2^5-2=30
网络个数：2^3=8
网络借位导致C类的原本256个IP被分成8个小网段，那么就需要把256个地址分成8段，每个网段中都存在一个网络地址和广播地址，原本C类中256主机被网络借位，那就是主机变少，网络变多，一个C类网络就是8个小网段
根据IP地址，可用范围如下
10.1.1.0 - 10.1.1.31
主机位全0=10.1.1.0
主机位全1=10.1.1.31
举例3：
172.16.1.0
255.223.0.0
11111111.11100000.00000000.00000000
解析
本来B类是：11111111.11111111.00000000.00000000
现在B类是：11111111.11100000.00000000.00000000
主机位=20
借位=4
主机个数：2^21-2=2 097 152-2
网络个数：2^4=32
那么问题来了，B类给到我们的也就16个ip标识就是16-31
这边网络个数已经32个了，这样范围就已经标识到公网地址里面去了，所以这样设置路由就会存在问题，我这边只是举例，实际环境中不可能出现这样的形式，主机数量太大，属于一个广播域，这样配置肯定要被开除哈
网关
作用：网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。顾名思义，网关(Gateway)就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。网关在传输层上以实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。
简单理解就是：1个村认识可以通过村长（广播地址），那么我想认识其他村的人，就需要一个人专门帮我们做控制，我们有什么就找这个人就行，那么每个村都会存在一个这样的人来控制我们相互传话，避免了人多相互之前的冲突太多，还能起到安全作用，你要是说的话不好我就不传（广播包），这个人就是网关的作用
网关地址不能被主机使用，整个网段中只有一个
好处就是能隔离广播域，减少广播
每个人的主机都会有一个网关地址，这个是网络配置的时候需要管理员配置的。
那么同一网段中不配置网关也可以互相访问，就是这个道理
windows10系统的路由条路
不配置网关地址就不会出现第一条路由条目，也就不能上网
本网段走 on-link 为直连路由
那么主机实际可以用的个数：2^n-3
