- IP地址
- Ipv4地址格式：點分十進制
- IP地址的分類
- A類
- B類
- C類：
- D類：組播
- E類：
- 公共IP地址
- 私有IP地址
- 特殊地址
- 保留地址
- 子網掩碼
- 什么是子網掩碼
- CIDR表示法
- 子網划分
- 為啥要划分子網
- 划分超網
- 跨路由通信
- 路由分類
- 路由表的構成
- DHCP的工作過程
IP地址
他們唯一標識IP網絡中的每一台設備，包括每台主機（計算機，網絡設備，外圍設備）必須具有唯一的地址。
IP地址由兩部分組成：
網絡號
作用：標識網絡
每個網段非配一個網絡ID
主機號
作用：標識單個主機
有組織分配給各個設備
Ipv4地址格式：點分十進制
IP地址的分類
1 網絡主機數=2^(主機ID位數)-2=2^(32-網絡ID位數)-2
2 網絡數=2^可變網絡ID位數
A類:
0 000 0000 - 0 111 1111: 1-127
網絡數： 126, 127
每個網絡中的主機數： 2^24-2
默認子網掩碼： 255.0.0.0
私網地址： 10.0.0.0
前8位網絡ID，24位主機ID
0XXXXXXX.A.B.C
1-126.A.B.C
主機數=2^24-2=16777214
B類:
10 00 0000 - 10 11 1111： 128-191
網絡數： 2^14
每個網絡中的主機數： 2^16-2
默認子網掩碼： 255.255.0.0
私網地址： 172.16.0.0-172.31.0.0
前16位網絡ID，16位主機ID
10XXXXXX.XXXXXXXX.B.C
10000000
10111111
128-191.A.B.C
網絡數：2^14
主機數=2^16-2=65534
C類：
110 0 0000 - 110 1 1111: 192-223
網絡數： 2^21
每個網絡中的主機數： 2^8-2
默認子網掩碼： 255.255.255.0
私網地址： 192.168.0.0-192.168.255.0
前24位網絡ID，8位主機ID
110XXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.C
11000000
11011111
192-223.A.B.C
主機數=2^8-2=254
網絡數=2^21=2M
D類：組播
1110 0000 - 1110 1111: 224-239
E類：
240-255
公共IP地址
什么是公網IP地址
互聯網組織分配的地址，世界唯一。
私有IP地址
什么是私有IP地址。
用在局域網。
特殊地址
0.0.0.0
0.0.0.0不是一個真正意義上的IP地址。它表示一個集合：所有不清楚的主機和目的網絡。（未知地址）
255.255.255.255
限制廣播地址。對本機來說，這個地址指本網段內(同一廣播域)的所有主機
127.0.0.1～127.255.255.254
本機回環地址，主要用於測試。在傳輸介質上永遠不應該出現目的地址為"127.0.0.1"的 數據包。
224.0.0.0到239.255.255.255
組播地址， 224.0.0.1特指所有主機， 224.0.0.2特指所有路由器。224.0.0.5指OSPF 路由器，地址多用於一些特定的程序以及多媒體程序。
169.254.x.x
如果Windows主機使用了DHCP自動分配IP地址，而又無法從DHCP服務器獲取地址，系統會為主機分配這樣地址。
保留地址
子網掩碼
什么是子網掩碼
子網掩碼(subnet mask)又叫網絡掩碼、地址掩碼、子網絡遮罩，它是一種用來指明一個IP地址的哪些位標識的是主機所在的子網，以及哪些位標識的是主機的位掩碼。子網掩碼不能單獨存在，它必須結合IP地址一起使用。子網掩碼只有一個作用，就是將某個IP地址划分成網絡地址和主機地址兩部分。
子網掩碼是一個32位地址，用於屏蔽IP地址的一部分以區別網絡標識和主機標識，並說明該IP地址是在局域網上，還是在遠程網上。
CIDR表示法
CIDR表示法就是使用一個數字來表示子網掩碼的位數，在划分子網中起着重要的作用，是很們很容易區分網絡號和主機號而不必在通過子網掩碼一步一步的計算查看。格式：IP/cidr
例如:192.168.111.124/23
表示有23位子網掩碼，進而計算出網段：192.168.110.0/23
子網划分
為啥要划分子網
當我們對一個網絡進行子網划分時，基本上就是將它分成小的網絡。比如，當一組IP地址指定給一個公司時，公司可能將該網絡"分割成"小的網絡，每個部門一個。這樣，技術部門和管理部門都可以有屬於它們的小網絡。通過划分子網，我們可以按照我們的需要將網絡分割成小網絡。這樣也有助於降低流量和隱藏網絡的復雜性。
接下來，我們以一些實例來說明如何划分子網：
172.200.249.200/22 划分16子網,求：
每個子網絡netmask
每個子網絡的主機數
最小子網的netid
最大子網的IP范圍
首先，我們得到的是一個有子網掩碼位數的ip地址，因此，我們要先找到這個ip的網絡號，如何求呢？
我們可以將ip和子網掩碼位數化作二進制
10101100-11001000-11111001-11001000 IP地址
11111111-11111111-11111100-00000000 子網掩碼
所以，我們可以得到網絡號是：172.200.248.0/22
接下來，我們開始划分子網，我們需要十六個子網，也就是需要2^4個，我們就要向主機號借四位才足夠我們的子網的網絡地址：
10101100-11001000-11111000-00000000 IP地址
11111111-11111111-11111111-11000000 子網掩碼
此時，我們的子網掩碼是255.255.255.192
我們現在每個子網的主機數為2的（32-26）平方-2個主機，即62個主機
最小子網的網絡號：172.200.248.0/22
最大子網的IP范圍：172.200.251.193/26 ~ 172.200.251.254/26
接下來，我們再看一個示例：
10.0.0.0/8 划分32子網，第10個子網是河南省，對此子網划分64個子網
每個子網絡netmask
每個子網絡的主機數
最小子網的netid
最大子網的IP范圍
由上面的示例我們可以得到第十個子網的10.72.0.0/13，即：
00001010-01001000-00000000-00000000 IP
11111111-11111000-00000000-00000000 子網掩碼
我們要對此網絡再划分64個子網，也就是說向主機位借6位才行，所以子網掩碼應該是：
11111111-11111111-11100000-00000000
255.255.224.0
我們可以得到每個子網的主機數為：2^(32-19)-2=8190主機數
最小的子網的網絡號：
00001010-01001000-00000000-00000000 IP
11111111-11111111-11100000-00000000 子網掩碼
即：
10.72.0.0/19
最大子網的范圍：10.79.224.1/19~10.79.2225.254/19
划分超網
超網(supernetting)是與子網類似的概念--IP地址根據子網掩碼被分為獨立的網絡地址和主機地址。但是，與子網把大網絡分成若干小網絡相反，它是把一些小網絡組合成一個大網絡--超網。
超網創建用來解決路由列表超出現有軟件和管理人力的問題以及提供B類網絡地址空間耗盡的解決辦法。超網允許一個路由列表入口表示一個網絡集合，就如一個區域代碼表示一個區域的電話號碼的集合一樣。
跨路由通信
路由分類
主機路由
目標主機是一個具體的到達主機的IP號
網絡路由
目標主機是一個網段而不是一個具體的主機IP
默認路由
默認路由就是離源主機最近的路由器，由於它只有兩端，一端連接主機，一端連接其他路由器，因此，所有源主機發送的報文只從默認路由通往外網。
路由表的構成
路由表是由多個路由記錄組成的
每一個路由記錄最關鍵的有四項內容
| 目標地址 |
子網掩碼 |
接口 |
網關（gateway） |
| 主機地址 網絡地址 未知地址 |
netmask |
接口interface ,發往目標，從哪個接口發出去 |
下一個路由器的鄰近本路由器的接口的IP |
我們以上表為例，看看每個路由表里的內容是什么：
路由器R1：
| 目標netID |
netmask |
interface |
gateway |
| 10.1.0.0 |
255.255.0.0 |
1 |
|
| 10.2.0.0 |
255.255.0.0 |
2 |
|
| 10.3.0.0 |
255.255.0.0 |
2 |
10.2.0.2 |
| 10.4.0.0 |
255.255.0.0 |
2 |
10.2.0.2 |
路由器R2：
| 目標netID |
netmask |
interface |
gateway |
| 10.1.0.0 |
255.255.0.0 |
3 |
10.2.0.1 |
| 10.2.0.0 |
255.255.0.0 |
3 |
|
| 10.3.0.0 |
255.255.0.0 |
4 |
|
| 10.4.0.0 |
255.255.0.0 |
4 |
10.3.0.2 |
路由器R3：
| 目標netID |
netmask |
interface |
gateway |
| 10.1.0.0 |
255.255.0.0 |
5 |
10.3.0.1 |
| 10.2.0.0 |
255.255.0.0 |
5 |
10.3.0.1 |
| 10.3.0.0 |
255.255.0.0 |
5 |
|
| 10.4.0.0 |
255.255.0.0 |
6 |
由於路由器具有相互學習，所以，我們新裝上的路由器會相互之間發報文，將自己沒有但是相臨的路由器有的路由表內容進行學習，添加到自己的表中，以便使用。
DHCP的工作過程
第一步，客戶端發DHCP廣播報文，請求一個IP地址
第二步，當所有的DHCP服務器得到此報文后，也會發一個DHCP報文，告訴客戶端，可以給它分配一個IP地址，並將客戶端MAC地址記錄下來
第三步，當客戶端收到報文后，會向其中一個DHCP服務器發出確認報文，告訴它，需要一個IP地址。
第四步，DHCP服務器發一個DHCP廣播，內容包括：
IP netmask gateway dns 租期
在給客戶端分配的ip地址等信息中，租期一般是一天，客戶端一般會在租期的最后八分之一的時間從新申請ip的使用，如果不成功，就會使用一個169.254.x.x的IP地址。
由於DHCP工作是基於廣播的，如果與服務器之間隔有路由，需要在客戶端設置中繼代理。代理服務器會向DHCP 服務器轉發（單播）代理服務器再把回來的消息發給客戶端。