三步走进行IP大揭秘

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一、IP简介

1.ip地址:可以分为合法ip地址(公网ip地址)和私有ip地址,

合法ip地址主要应用于internet上的主机访问,而私有ip地址应用于局域网中计算机的相互通信。

2.ip地址的表示形式:分为二进制表示和点分十进制表示。

一般使用点分十进制表示,现在通常使用的ip地址长度均为32位,由四个八位域组成,可称为八位体。

例图:

三步走进行IP大揭秘

3.ip地址每个部分都是1字节(8位)。

其值必须在0255之间(包含0255):8位全为0时是08位全为1时是255

4.ip地址分为两部分:网络部分和主机部分。

网络号用于确定某一特定的网络,而主机号用于确定该网络中某一特定的主机。因此同一网络中绝对不能有主机号完全相同的两台计算机

二、IP分类

ip地址分为五类:A类、B类、C类、D类、E

1) AIP地址

网络地址的第一位是“0”, 地址范围从1000 126255255255。可用的A类网络有126个,每个网络能容纳1亿6千多万个主机。

注意:网络号不能为127,因为该网络号被保留用作回路及诊断功能。(127不在A类地址里)

2) BIP地址

网络地址的前二位是“10”,地址范围从128000191255255255。可用的B类网络有16382个,每个网络能容纳6万多个主机。

3) CIP地址

网络地址的前三位是“110”。范围从192000223255255255C类网络可达209万余个,每个网络能容纳254个主机。

4) DIP地址

DIP地址前四位以“lll0”开始,它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络,目前这一类地址被用在多点广播(Multicast)中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机,标识共享同一协议的一组计算机。

5) EIP地址

E类地址的前五位以“llll0”开始,为将来的使用做保留。

此外:全“0”(“0000”)地址对应于当前主机。全“1”的IP地址(“255255255255”)是当前子网的广播地址。

例图:

网络类别 最大网络数 IP地址范围 最大主机数 私有IP地址范围
A 126 (2^7-2) 1.0.0.0–126.255.255.255 16777214 10.0.0.0–10.255.255.255
B 16384 (2^14) 128.0.0.0–191.255.255.255 65564 172.16.0.0–172.31.255.255
C 2097152 (2^21) 192.0.0.0–223.255.255.255 254 192.168.0.0–196.168.255.255

6)特殊的ip地址

# 0.0.0.0 不是一个真正意义上的IP 地址。它表示一个集合:所有不清楚的主机和目的网络。
#255.255.255.255 限制广播地址。对本机来说,这个地址指本网段内( 同一广播域) 的所有主机
#127.0.0.1 ~127.255.255.254 本机回环地址,主要用于测试。在传输介质上永远不应该出现目的地址为 “127.0.0.1”的 的 数据包。
#224.0.0.0 到239.255.255.255 
组播地址,
224.0.0.1 特指所有主机,224.0.0.2 特指所有路由器。
224.0.0.5 指OSPF 路由器,地址多用于一些特定的程序以及多媒体程序。
#169.254.x.x
如果Windows 主机使用了DHCP 自动分配IP 地址,而又无法从DHCP 服务器获取地址,系统会为主机分配这样地址。

三、无类域间路由选择

除了上述五类,还有一种较为灵活的分类——无类域间路由选择(CIDR),不考虑IP地址所属的类别,路由的策略完全基于整个32bitIP地址的掩码来操作。

(CIDR表示法:IP/网络地址位数=IP/(32-主机地主位数))

涉及到了子网掩码问题,首先介绍子网掩码,子网掩码不能单独存在,必须结合IP地址一起使用,将IP地址划分为网络地址和主机地址两部分,子网掩码的作用是和IP地址进行相与运算得出网络地址,子网掩码也是32位,并且是一串1后跟随一串0组成,其中1表示在IP地址中的网络号对应的位数,而0表示在IP地址中主机对应的位数。

例如标准的子网掩码:

A类网络(1126)缺省(默认)子网掩码:255.0.0.0

255.0.0.0换算成二进制为 11111111.00000000.00000000.00000000

可以清楚地看出前8位是网络地址,后24位是主机地址,因此看第一段地址就可看出是不是同一网络的。

B类网络(128191) 缺省(默认)子网掩码:255.255.0.0

16位是网络地址,后16位是主机地址。

C类网络(192223) 缺省(默认)子网掩码:255.255.255.0

24位是网络地址,后8位是主机地址。

接下来给大家介绍几个有用的公式来更加深入了解IP

1 主机数=2^主机地址位-2

2 网络数=2^可变的网络地址位

3 网络地址=IP地址和子网掩码逻辑相与

4 划分子网数=2^网络ID向主机ID借的位数

5 损失IP=2*(划分子网数-1

示例:

CIDR表示法:10.217.123.7 /20
IP:10.217.123.7   20表示网络地址位数
则
子网掩码为:255.255.240.0    #前20位为1,后12为0
网络主机位: 4094                 #2^12 -2
网络地址为:10.217.112.0 /20      #IP地址与子网掩码进行逻辑相与运算
#########################################################################################################
划分子网: 
172.200.249.200 /22 划分16个子网
则
每个子网的子网掩码:255.255.255.192      #22个原网络位数+4个网络地址向主机地址借的位数
每个子网的主机数:62                              #2^(32-26)-2   #26=22+4
最小子网的网络地址:172.200.248.0 /26    #IP地址与子网掩码进行逻辑相与运算
最大子网的IP范围:172.200.251.193 -- 172.200.251.254    #主机地址全为0(除去全为0)至主机地址全为1(除去全为1) 

博主水平有限,如有不足之处请大佬指教,定当虚心改过

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