IP地址的作用

IP地址是一个逻辑地址，用来确定一个网络中一个节点或者一个设备，两台主机通信，必须要有IP地址。
 

IP地址表示方式：

IP地址共32个bit位，为了便于记忆，我们将它转换成10进制数，如：192.168.1.1 ，我们称之为点分十进制数。

 

如何进行进制转换：

二进制转10进制
10进制转二进制

第一种：除2取余法
以168为例：
用168来除以2，等于为84，那么84显然可以被2整除，所以余数为0
再除以2，等于42，也可以整除，余数为0
在除以2，等于21，不可以被整除，那余数为1，再21-1=20
那就20除以2，等于10，可以被整除，余数为0
再除以2，等于5，不能被整除，余数为1，在5-1=4
那就4除以2，等于2，可以被整除，余数为0
那么最后2除以2，等于1，



注意，写的时候要反过来写，是10101000

第二种：幂跟位的对应关系：


首先，你要明白2的次方是多少，这很重要
其实，就是二进制中的位，加上他所对应的幂
从左往右，分别是 128 64 32 16 8 4 2 1 ，这都是固定不变的
比如刚刚的168
而进制数是：10101000
那么，换成 十进制数就是 128+32+8
 

IP地址总共分为5个类别

首先IP地址，它是由4个八位组构成，也就是每一组，由8位2进制数构成，那4组那就是32位
换算成10进制数，最小的可能性是0.0.0.0，最大的是255.255.255.255
A类的左起第1位必须是0，其他随意变换，范围是1-126
也就是说，最大跟最小的可能性，0.0.0.0-127.255.255.255
但是，0是保留的不能用，而127这段作为我们的环回地址，也就是测试地址。


 

子网掩码作用：

用于确定IP地址的网络位
IP地址+子网掩码，必须同时出现
默认A类：255.0.0.0
默认B类：255.255.0.0
默认C类：255.255.255.0
255.0.0.0简便表示/8
255.255.0.0简便表示/16
255.255.255.0简便表示/24
例如：
192.168.1.0/24
表示他的掩码是255.255.255.0
192.168.1.0/24
网络部分：192.168.1
主机部分：.0
 

公网地址

全球地址，互联网可路由，合法地址
 

私网地址

本地使用，例如家用路由
192.168.1.0/24
你家也用，别人家也可以用
但是这种地址，不能出现在公网，因为公网没有私有地址的路由
入要接入互联网必须换马甲，例如NAT技术
IP地址中规划了三个网段作为私网地址：
–10.0.0.0 to 10.255.255.255 (10.0.0.0 /8)
–172.16.0.0 to 172.31.255.255 (172.16.0.0 /12)
–192.168.0.0 to 192.168.255.255 (192.168.0.0 /16)
 

地址类型：

网络地址：指代网络的地址。在一个网段中，最小地址保留为网络地址，此地址的主机部分的每个主机位均为0。
主机地址：分配给网络节点或终端设备的地址。
广播地址：用于向网络中的所有主机发送数据的特殊地址。广播地址使用该网络范围内的最大地址。即主机部分的各比特位全部为1的地址。
例如：
100.1.1.0
255.255.255.0
首先：这个掩码所能确定的主机IP地址为0-255
那么
网络地址就是：
100.1.1.0，（0）即最小保留地址
主机地址则是：100.1.1.（1-254），可以分配给主机的可用IP地址
广播地址则是：100.1.1.255，（255）即最大保留地址
 

子网划分

将网络划分为适当大小的多个子网，那为什么需要子网划分呢？
提供灵活的编址，优化网络
减少网络流量。路由器增加广播域，广播域越多，每个广播域就越小，而每个网段的网络流量也越少。
简化管理，找出并隔离网络问题更容易。
将多个小网络连接起来可提高系统的效率
 

VLSM

将一个大的网络，分成小的子网
当IP地址进行子网划分后，被分成三个部分，网络位，子网位，主机位



例如
222.1.1.0
255.255.255.0
这是一个C类子网的默认掩码
但经过VLSM划分之后，可能会是这样
222.1.1.0
255.255.255.128
这里会涉及到一个借位的概念
而这个借位，实际上就是把网络位扩大，主机位缩小
例如222.1.1.0/24
地址：11011110.00000001.00000001.00000000
子网掩码：11111111.11111111.11111111.00000000
而222.1.1.0/27
地址：11011110.00000001.00000001.xxx00000
子网掩码：11111111.11111111.11111111.11100000
向主机位借了三位，借的三位，叫子网位

与子网掩码的对应关系
借位：0     1    2    3    4    5    6    7    8
掩码：0   128  192  224  240  248  252  254  255
当一个网络地址经过VLSM划分之后，就没有固定的类别了
也就是说不属于ABC类，它叫做无类。
子网数：2^N次方，N为借用的位数（子网位）
主机数：2*M-2，M为主机部分剩下的位数（主机位），减去2，因为网络地址跟广播地址不能用

222.1.1.0/24 255.255.255.0
子网位： =0
多少个子网：=2^0=1，为什么，因为没有借位
主机位:=8，因为还剩下8位
每个子网主机：=2^8=256，为什么，因为最后一个八位组全为0
子网可用IP数：2^8=256-2，减去2，因为网络地址跟广播地址不能用
实际上就是
网络地址：0
最小主机地址：1
最大主机地址：254
广播地址：255

222.1.1.0/27 255.255.255.224
子网位： =3
多少个子网：=2^3=8
主机位:=5
每个子网主机：=2^5=32
子网可用IP数：2^5=32-2，减去2，因为网络地址跟广播地址不能用
实际上就是
网络地址：0326496128160192224
最小主机地址：133
最大主机地址 ：3062
广播地址：3163
其他依次类推

10.1.1.0 255.255.255.192
子网位： =18
多少个子网：=2^18=自己算
主机位:=6
每个子网主机：=2^6=64
子网可用IP数：2^6=64-2，减去2，因为网络地址跟广播地址不能用
实际上就是
网络地址：10.1.1.010.1.1.64........................
最小主机地址：10.1.1.110.1.1.65
最大主机地址 ：10.1.1.6210.1.1.126
广播地址：10.1.1.6310.1.1.127

172.16.1.0 255.255.255.240
子网位： =12
多少个子网：=2^12=.........
主机位:=4
每个子网主机：=2^4=16
子网可用IP数：2^4=16-2，减去2，因为网络地址跟广播地址不能用
实际上就是
网络地址：172.16.1.0172.16.1.16........................
最小主机地址：172.16.1.1172.16.1.17
最大主机地址 ：172.16.1.14172.16.1.30
广播地址：172.16.1.15172.16.1.31

172.16.1.0 255.255.192.0
子网位： =2
多少个子网：=2^2=4
主机位:=14
每个子网主机：=2^14=.............
子网可用IP数：自己算，减去2，因为网络地址跟广播地址不能用
实际上就是
网络地址：172.16.0.0172.16.64.0
........................................
最小主机地址：172.16.0.1172.16.64.1
最大主机地址 ：172.17.63.254172.16.127.254
广播地址：172.17.63.255172.16.127.255

简便算法1
192.168.1.0
255.255.255.192 26位
多少个子网：=当前掩码26-默认掩码24=22^2=4
每个子网主机：=最大掩码32-当前掩码26=62^6=64
子网可用IP数：64-2

简便算法2
192.168.1.0
255.255.255.224 27位
多少个子网：=当前掩码27-默认掩码24=32^3=8
每个子网主机：=256-224=32
为什么是256，因为0-255是256个数
子网可用IP数：32-2
 

什么是有效子网：

192.168.1.0
255.255.255.192 26位
子网位： =2
多少个子网：=2^2=4，（有效子网要减去2）
主机位: =6
每个子网主机：=2^6=64
子网可用IP数：2^6=64-2，减去2，因为网络地址跟广播地址不能用
 

子网,有效的主机,广播地址

192.168.1.0,192.168.1.1 到 192.168.1.62,192.168.1.63
192.168.1.64,192.168.1.65到 192.168.1.126,192.168.1.127
192.168.1.128,192.168.1.129到 192.168.1.190,192.168.1.191
192.168.1.192,192.168.1.193到 192.168.1.254, 192.168.1.255
其中192.168.1.0这个子网，实际上是192.168.1.0/24的主类网络号
而
192.168.1.255，实际上是192.168.1.0/24的主类网络的广播地址
所以，有效子网要减去第一个子网跟最后一个子网，也称为全0子网和全1子网， 在一些老的设备上是不支持的，所以不能用，当然，现在的设备都不存在这个问题，都能用
只是这个概念，大家一定要搞清楚
 

CIDR汇总

VLSM是把主机位变成网络位，把线往右边移，将大的网络划分成小的子网
CIRD是把网络位变成主机位，把线往左移，把小的子网汇总成一个大的前缀，
例如
192.168.16.0/24
192.168.17.0/24
192.168.18.0/24
192.168.19.0/24
这是四个子网
1、静态路由配置繁琐
2、在路由器路由表中，是4个不同的路由条目，而路由表是加载在路由器内存当中



如果经过汇总
则是 192.168.16.0 255.255.252.0这是22位
用一个大的前缀，包含多条路由条目。