IP地址相关基础知识

智慧无尽.创意无限IPV4地址二进制与十进制的互相转换IPV4地址IP地址相关计算智慧无尽.创意无限第一节二进制与十进制的互相转换IPV4地址IP地址相关计算智慧无尽.创意无限1111111112864321684218Bits255DecimalValue2726252423222120二/十进制换算基础智慧无尽.创意无限二进制转化十进制将一个8位数从二进制转换成十进制:1、如果第八个位等于1，则向总数增加128。2、如果第七个位等于1，则向总数增加64。3、如果第六个位等于1，则向总数增加32。4、如果第五个位等于1，则向总数增加16。5、如果第四个位等于1，则向总数增加8。6、如果第三个位等于1，则向总数增加4。7、如果第二个位等于1，则向总数增加2。8、如果第一个位等于1，则向总数增加1。智慧无尽.创意无限二进制转化十进制将8位二进制数10111001转换为十进制数：1、第八个位等于1，向总数增加128。总数现在是128。2、第六个位等于1，向总数增加32。总数现在是160。3、第五个位等于1，向总数增加16。总数现在是176。4、第四个位等于1。向总数增加8。总数现在是184。5、第一个位等于1。向总数增加1。总数现在是185。或表示为：27＋25＋24＋23＋20＝185这样，二进制数10111001就是十进制数185。智慧无尽.创意无限十进制转化二进制十进制数转换为二进制数规则：1.把十进制数用2一次次去除，直至商为0，将得到的余数从最后一次得到的余数依次读起即得，即“除2取余”。2.按照“除2取余”获得二进制数位数不满8位，那么高位自动取0补充完整即可；智慧无尽.创意无限二/十进制换算1412702135201721821420220120011、按照“除2取余”规则得到的二进制数为10001101；2、该二进制数10001101已经是8位，所以不再需要以0补充高位。所以十进制数141转换位二进制数结果为：10001101智慧无尽.创意无限第二节二进制与十进制的互相转换IP地址相关计算IPV4地址智慧无尽.创意无限在IPv4系统中，IP地址是一个32位的二进制地址如：11001010011100101100111011001010为便于记忆，将其划为4组，每组8位，由小数点分开，用四个字节来表示。如：11001010.01110010.11001110.11001010用点分开的每个字节的数值范围是0-255，如：202.114.206.202IPv4地址表示智慧无尽.创意无限IPv4地址结构IPv4的IP地址包括两个部分：NETID和HOSTID,NETID标识一个网络.HOSTID标识在该网络上的一个主机。IP地址格式：NetID+HostID网络标识(NetID)：表示主机所在网络；主机标识(HostID)：表示主机在网段中的唯一标识。NETIDHostID智慧无尽.创意无限IPv4A类地址A类网络ID被分配给拥有大量主机的网络。A类网络ID的前缀长度只有8位。剩余的24位可用来标识多达16,777,214个主机ID。这个较短的前缀长度将把可接受A类网络ID的网络数量限制为126个。0网络ID位主机ID位智慧无尽.创意无限IPv4A类地址00000000001111111第一，A类网络ID的高序位总是设置为0，此约定将A类网络ID的数量从256个减少到128个。第二，首八位设置成00000000的地址是不能被分配的，因为它们构成了被保留的网络ID。第三，首八位设置成01111111（十进制的127）地址是不能被分配的，因为是为环回地址保留的。所以，后面两个约定将A类网络ID的数量从128个减少到126个。A类地址范围(1.0.0.0到126.255.255.255)0127025525525500网络ID位主机ID位智慧无尽.创意无限IPv4B类地址B类网络ID被分配给中型和大型网络。用14位表示B类网络ID，用16位表示主机ID。可以将B类地址分配给16,384个网络，每个网络可以有65,534个主机。10网络ID位主机ID位B类地址(128.1.0.0--191.254.255.255)智慧无尽.创意无限IPv4C类地址C类地址被分配给小型网络。C类地址的三个高序位总是设置为110，前24位中剩余21位指定特定的网络，后8位指定了特定的主机。可以将C类地址分配给2,097,152个网络，每个网络可以有254个主机。110网络ID位主机ID位C类地址(192.0.1.0--223.255.255.255)智慧无尽.创意无限D类地址(224.0.0.0--239.255.255.255)IPv4D类地址D类地址是为IPv4多播地址保留D类地址的四个高序位总是设置为1110D类地址的地址范围是224.0.0.0--239.255.255.2551110025525525500网络ID位主机ID位智慧无尽.创意无限10.0.0.0-10.255.255.2551个A类地址；172.16.0.0-172.31.255.25516个连续的B类地址；192.168.0.0-192.168.255.255256个连续的C类地址。IPv4私有IP地址•RFC1918定义全局IP地址/专用IP地址•全局IP地址：用于因特网—公共主机；•专用IP地址：仅用于组织的专用网内部—本地主机。智慧无尽.创意无限网络掩码网络掩码作用：1、标识一个IP地址的网络号范围结构：掩码长度32bit，由一串1和紧随的一串0组成。1对应于IP地址中的网络号（子网号），0对应于IP地址中的主机号。11111111000A类地址掩码11111111(255)11111111(255)00B类地址掩码11111111(255)11111111(255)11111111(255)0C类地址掩码智慧无尽.创意无限有类网络地址面临的问题网络ID位主机ID位C类地址每个C类网络拥有主机数目：2^8-2=2541、当网络中主机数目少于254台时，则浪费254-N个ip地址空间（N为网络内主机数量）2、当网络中主机数目多于254台时，则IP地址不够使用。3、c类空间不够时，则只能分配B类网络IP给主机使用，类似于第1种情况的计算，有可能浪费空间更大:浪费2^16-N。智慧无尽.创意无限子网划分网络ID位主机ID位子网化C类地址子网ID位网络ID位主机ID位C类地址11111111111111111111111111110子网掩码1111111111111111111111110C类网络掩码通过缩短主机空间位数，从而减小了容纳主机数量，达到减小地址空间的浪费，并且使网络的划分更灵活。智慧无尽.创意无限超网网络ID位主机ID位子网化C类地址网络ID位主机ID位C类地址11111111111111111111子网掩码111111111111111111111111C类网络掩码通过增加主机空间位数，从而增加了容纳主机的数量，这样即容纳了更多的主机数量，并且使网络的划分也灵活了。智慧无尽.创意无限第三节二进制与十进制的互相转换有类别IPV4地址IP地址相关计算智慧无尽.创意无限逻辑与运算1And1=10and0=00and1=01And0=001001001智慧无尽.创意无限•公式：H=2N-2H：可用ip数量N：主机位数减2是因为全0主机位与网络号重复不可能，而主机位为全1时，定义为网络广播地址也不可用。IP相关的计算1•确定ip所在的网段1、十进制IP与掩码，转换为二进制，然后进行逻辑与操作，得出的结果即为网段号。•判断IP是否属于同一网段1、把十进制IP与掩码转换为二进制，然后进行逻辑与操作，得出的结果即为网段号。2、如果得出的网段号相同，则为同一网段，否则为不同网段IP，不同网段IP间通信，需要有路由功能的设备参与。智慧无尽.创意无限计算IP的网段号方法：使用给定的掩码与IP地址进行逻辑与操作，计算的结果就这IP地址的网络号。11001010011100101100111011001010网络号：202.114.206.0掩码：255.255.255.011111111111111111111111100000000地址：202.114.206.20211001010011100101100111000000000逻辑与结果智慧无尽.创意无限判断主机是否在同一网网10101100000100000001111001100100网络号：172.16.0.0子网掩码:255.255.192.011111111111111111100000000000000IP地址：172.16.30.10010101100000100000000000000000000逻辑与结果10101100000100000001010001100100网络号：172.16.0.0子网掩码:255.255.192.0IP地址：172.16.20.100逻辑与结果1111111111111111110000000000000010101100000100000000000000000000智慧无尽.创意无限10101100000100000001111001100100网络号：172.16.0.0子网掩码:255.255.192.011111111111111111100000000000000IP地址：172.16.30.10010101100000100000000000000000000逻辑与结果10101100000100000101000001100100网络号：172.16.64.0子网掩码:255.255.192.0IP地址：172.16.80.100逻辑与结果1111111111111111110000000000000010101100000100000100000000000000判断主机是否在同一网网智慧无尽.创意无限网络IP划分实例40台主机180台主机400台主机尽可能做到IP地址的最小浪费，而且要满足现有IP地址需求。