IP地址、子網掩碼、網絡號、主機號、網絡地址、主機地址以及ip段/數字-如192.168.0.1/24是什么意思?(四)

本文轉載自查看原文 2020-02-26 14:13 689 網絡基礎

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背景知識

IP地址
IP地址被用來給Internet上的電腦一個編號。大家日常見到的情況是每台聯網的PC上都需要有IP地址，才能正常通信。我們可以把“個人電腦”比作“一台電話”，那么“IP地址”就相當於“電話號碼”，而Internet中的路由器，就相當於電信局的“程控式交換機”。
IP地址是一個32位的二進制數，通常被分割為4個“8位二進制數”（也就是4個字節）。IP地址通常用“點分十進制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之間的十進制整數。例：點分十進IP地址（100.4.5.6），實際上是32位二進制數（01100100.00000100.00000101.00000110）。

A類，B類，C類

特殊

D類以1110開始用於組播
E類以11110開始用於科研保留

范圍上划分有些要注意的：
A類從1.0.0.0 到126.255.255.255
B類從128.0.0.0到191.255.255.255
C類從192.0.0.0到223.255.255.255
其中127.x.x.x段地址空間是被保留的回環地址

IP地址包含網絡地址+主機地址，即IP地址=網絡地址+主機地址

網絡地址:
1、如果是192的C段地址，那么，網絡地址就是：192.168.1.0，地址掩碼是：255.255.255.0。
2、如果地址掩碼是：255.255.0.0，那么網絡地址就是：192.168.0.0。
3、網絡地址很大一部分是由地址掩碼決定的。
主機地址：

如IP地址是202.112.14.137，掩碼是255.255.255.224 ，

網絡地址是202.112.14.128，子網號是128。

主機地址是202.112.14.137 。

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。

子網掩碼——屏蔽一個IP地址的網絡部分的“全1”比特模式。對於A類地址來說，默認的子網掩碼是255.0.0.0；對於B類地址來說默認的子網掩碼是255.255.0.0；對於C類地址來說默認的子網掩碼是255.255.255.0。

通過子網掩碼，就可以判斷兩個IP在不在一個局域網內部。

子網掩碼可以看出有多少位是網絡號，有多少位是主機號

網關

網關(Gateway)又稱網間連接器、協議轉換器。默認網關在網絡層上以實現網絡互連，是最復雜的網絡互連設備，僅用於兩個高層協議不同的網絡互連。網關的結構也和路由器類似，不同的是互連層。網關既可以用於廣域網互連，也可以用於局域網互連

網關實質上是一個網絡通向其他網絡的IP地址。

比如有網絡A和網絡B，網絡A的IP地址范圍為“192.168.1.1~192. 168.1.254”，子網掩碼為255.255.255.0；網絡B的IP地址范圍為“192.168.2.1~192.168.2.254”，子網掩碼為255.255.255.0。

在沒有路由器的情況下，兩個網絡之間是不能進行TCP/IP通信的，即使是兩個網絡連接在同一台交換機（或集線器）上，TCP/IP協議也會根據子網掩碼（255.255.255.0）判定兩個網絡中的主機處在不同的網絡里。

而要實現這兩個網絡之間的通信，則必須通過網關。如果網絡A中的主機發現數據包的目的主機不在本地網絡中，就把數據包轉發給它自己的網關，再由網關轉發給網絡B的網關，網絡B的網關再轉發給網絡B的某個主機。

所以說，只有設置好網關的IP地址，TCP/IP協議才能實現不同網絡之間的相互通信。那么這個IP地址是哪台機器的IP地址呢？網關的IP地址是具有路由功能的設備的IP地址，具有路由功能的設備有路由器、啟用了路由協議的服務器（實質上相當於一台路由器）、代理服務器（也相當於一台路由器）。

廣播地址(Broadcast Address)

廣播地址(Broadcast Address)是專門用於同時向網絡中所有工作站進行發送的一個地址。

在使用TCP/IP 協議的網絡中，主機標識段host ID 為全1 的IP 地址為廣播地址，廣播的分組傳送給host ID段所涉及的所有計算機。例如，對於10.1.1.0 （255.255.255.0 ）網段，其廣播地址為10.1.1.255 （255 即為2 進制的11111111 ），當發出一個目的地址為10.1.1.255 的分組（封包）時，它將被分發給該網段上的所有計算機。

根據IP地址和子網掩碼求網絡地址和廣播地址

將IP地址和子網掩碼換算為二進制，子網掩碼連續全1的是網絡地址，后面的是主機地址，虛線前為網絡地址，虛線后為主機地址

IP地址和子網掩碼進行與運算，結果是網絡地址（即主機號全0是網絡地址）

將運算結果中的網絡地址不變，主機地址變為1，結果就是廣播地址

地址范圍就是含在本網段內的所有主機

網絡地址+1即為第一個主機地址，廣播地址-1即為最后一個主機地址，
由此可以看出地址范圍是：網絡地址+1 至廣播地址-1

主機的數量=2^二進制位數的主機-2
減2是因為主機不包括網絡地址和廣播地址。

示例
一個主機的IP地址是202.112.14.137，掩碼是255.255.255.224，要求計算這個主機所在網絡的網絡地址和廣播地址

根據子網掩碼可以分割網絡號+主機號

255.255.255.224 轉二進制：

11111111 11111111 11111111 11100000

網絡號有27位，主機號有5位

網絡地址就是：把IP地址轉成二進制和子網掩碼進行與運算

11001010 01110000 00001110 10001001

IP地址&子網掩碼

11001010 01110000 00001110 10001001

11111111 11111111 11111111 11100000

------------------------------------------------------

11001010 01110000 00001110 10000000
1
2
3
4
5
6
7
即：202.112.14.128

計算廣播地址

廣播地址：網絡地址的主機位全部變成1 ，10011111 即159 即：202.112.14.159

主機數

主機號有5位，那么這個地址中，就只能有 $2^{5} - 2 = 30$

因為其中全0作為網絡地址，全1作為廣播地址

根據每個網絡的主機數量進行子網地址的規划和計算子網掩碼

這也可按上述原則進行計算。

比如一個子網有10台主機，那么對於這個子網需要的IP地址是
10＋1＋1＋1＝13
注意：加的第一個1是指這個網絡連接時所需的網關地址，接着的兩個1分別是指網絡地址和廣播地址。
因為13小於16（16等於2的4次方），所以主機位為4位。

而 256－16＝240 所以該子網掩碼為255.255.255.240。

如果一個子網有14台主機，不少人常犯的錯誤是：依然分配具有16個地址空間的子網，而忘記了給網關分配地址。這樣就錯誤了，因為：
14＋1＋1＋1＝17
17.大於16，所以我們只能分配具有32個地址（32等於2的5次方）空間的子網。這時子網掩碼為：255.255.255.224

5）主機的數量

206 110 4 0/18被划分成16個子網，每個子網掩碼?

（划分成16個子網，根據子網掩碼/18就表示有18個1，就要從的IP地址的主機位借4位來用作網絡位！）

子網掩碼是255.255.252.0

每個子網可以容納的主機數是1024台。

下面我來給你詳細解答：

206.110.1.0 /18 由最后的那個/18，我們可以知道這個IP已經規定了它的網絡位是18位，它默認的子網掩碼就是11111111.11111111.11 | 000000.00000000(其中1代表網絡位,0代表主機位)

可以看出我們可以操作的位數就是后面的14個0，也就是說我們可以在地面划分出幾位作為子網的網絡位，進而來划分子網。要求是切分成16個子網，我們知道2的4次方剛好等於16，這就說明子網網絡位的位數是4位，那14-4=10就是子網的主機位。所以上面我寫的那串二進制就可以變成：11111111.11111111.111111 | 00.00000000(其中1代表網絡位,0代表主機位)