IP地址
IP地址由32位二進制數組成，分為4段，每段8位
二進制不方便查看，通常以點分十進制表示法表示
二進制：11000000.10101000.00000000.00000001
十進制：192.168.0.1
IP地址的前N位為網絡號（網絡位），后N位為主機號（主機位）
- 網絡號：用來標識當前網絡的地址
- 主機號：用來標識當前主機在當前網絡的地址
IP地址的類別
| 類別 | 固定開頭 | 范圍 | 默認網絡號/主機號位數 | 最大網絡數 | 最大主機數 |
|---|---|---|---|---|---|
| A類 | 0 | 0.0.0.0~127.255.255.255 | 8/24 | 128 | 16777216 |
| B類 | 10 | 128.0.0.0~191.255.255.255 | 16/16 | 16384 | 65536 |
| C類 | 110 | 192.0.0.0~223.255.255.255 | 24/8 | 2097152 | 256 |
| D類 | 1110 | 224.0.0.0~239.255.255.255 | N/A | N/A | N/A |
| E類 | 1111 | 240.0.0.0~255.255.255.255 | N/A | N/A | N/A |
A類IP地址
- 以0為固定開頭，所以前8位取值范圍為0 ~ 127，地址范圍為0.0.0.0~127.255.255.255
- 默認前8位為網絡位，0~127之間的地址可以分配給126個網絡（A類IP地址不能以０開頭，除去0和本地回環地址）
- 默認后24位為主機位，0.0.0~255.255.255之間的地址可以分配給該網絡下的16777214台主機（除去網絡地址和廣播地址）
B類IP地址
- 以10固定開頭，所以前8位取值范圍為128 ~ 191，地址范圍為128.0.0.0~191.255.255.255
- 默認前16位為網絡位，128.0~191.255之間的地址可以分配給16384個網絡
- 默認后16位為主機位，0.0~255.255之間的地址可以分配給該網絡下的65534台主機（除去網絡地址和廣播地址）
C類IP地址
- 以110固定開頭，所以前8位取值范圍為192 ~ 223，地址范圍為192.0.0.0~223.255.255.255
- 默認前24位為網絡位，192.0.0~223.255.255之間的地址可以分配給2097152個網絡
- 默認后8位為主機位，0~255之間的地址可以分配給該網絡下的254台主機（除去網絡地址和廣播地址）
D類IP地址
- 以1110固定開頭，所以前8位取值范圍為224 ~ 239，地址范圍為224.0.0.0~239.255.255.255
- 屬於保留地址，用於組播，沒有網絡位和主機位
E類IP地址
- 以1111固定開頭，所以前8位取值范圍為240 ~ 255，地址范圍為240.0.0.0~255.255.255.255
- 屬於保留地址，以備后用，沒有網絡位和主機位
特殊地址
- 0.0.0.0：代表所有網絡
- 255.255.255.255：代表有限廣播地址
網絡地址
- 主機位全為0：當前網絡的網絡地址，例如192.168.2.0
- 網絡地址不能分配給主機使用
廣播地址
- 主機位全為1：當前網絡的廣播地址，例如192.168.2.255
- 廣播地址不能分配給主機使用
本地回環地址
- 127.0.0.0~127.255.255.255
私有地址
| 類型 | 范圍 |
|---|---|
| A類 | 10.0.0.0~10.255.255.255 |
| B類 | 172.16.1.1~172.31.255.255 |
| C類 | 192.168.0.0~192.168.255.255 |
IP地址又分為公網地址和私有地址
- 公網地址：用於互聯網交互
- 私有地址：用於局域網交互
子網掩碼
子網掩碼和IP地址一樣也是長度為32的二進制數，是一串連續的1和連續的0構成的二進制數
例如：11111111.11111111.11111111.00000000，使用點分十進制表示法表示就是255.255.255.0
子網掩碼是用來划分一個IP地址的網絡位和主機位的
子網掩碼的二進制1對應的位即是網絡位，二進制0對應的位即是主機位
11000000.10101000.00000001.00000001 #IP地址192.168.1.1
11111111.11111111.11111111.00000000 #子網掩碼255.255.255.0
11000000.10101000.00000001.00000000 # 兩者&運算可以得到當前網段的網絡地址192.168.1.0
默認子網掩碼
| 類別 | 默認網絡號位數 | 默認主機號位數 | 默認子網掩碼 |
|---|---|---|---|
| A類 | 8 | 24 | 255.0.0.0 |
| B類 | 16 | 16 | 255.255.0.0 |
| C類 | 24 | 8 | 255.255.255.0 |
子網掩碼的特殊寫法
192.168.1.1 255.255.255.0特殊寫法為192.168.1.1/24
/24表示子網掩碼划分的網絡號的位數，即前24位為網絡位
可變長度子網掩碼
以C類地址為例，C類地址默認網絡位為24位，子網掩碼默認為255.255.255.0
可變長度子網掩碼就是可以從原來的主機位中借用位數加入網絡位，例如/25表示網絡位增加1位到25位
每借用一位主機位，就能划分2^N個子網，增加的位數越多，能夠划分的子網也就越多，但每個子網的主機數越少
默認不划分子網
192.168.1.1/24與192.168.1.129/24屬於同一網段，都屬於192.168.1.0網段
- 網絡地址：192.168.1.0
- 廣播地址：192.168.1.255
11000000.10101000.00000001.00000001 # 192.168.1.1
11111111.11111111.11111111.00000000 # 255.255.255.0
11000000.10101000.00000001.00000000 # 192.168.1.0
11000000.10101000.00000001.10000001 # 192.168.1.129
11111111.11111111.11111111.00000000 # 255.255.255.0
11000000.10101000.00000001.00000000 # 192.168.1.0
划分成兩個子網
192.168.1.1/25與192.168.1.129/25不屬於同一網段
192.168.1.1/25屬於192.168.1.0網段（192.168.1.0~192.168.1.127）
- 網絡地址：192.168.1.0
- 廣播地址：192.168.1.127
192.168.1.129/25屬於192.168.1.128網段（192.168.1.128~192.168.1.255）
- 網絡地址：192.168.1.128
- 廣播地址：192.168.1.255
11000000.10101000.00000001.00000001 # 192.168.1.1
11111111.11111111.11111111.10000000 # 255.255.255.128
11000000.10101000.00000001.00000000 # 192.168.1.0
11000000.10101000.00000001.10000001 # 192.168.1.129
11111111.11111111.11111111.10000000 # 255.255.255.128
11000000.10101000.00000001.10000000 # 192.168.1.128
借用1位主機位后，主機位為7位
借用位為0時，主機位的最小值為00000000，最大值為01111111，即0~127
借用位為1時，主機位的最小值為10000000，最大值為11111111，即128~255
合理利用IP資源
192.168.1.0/25的方式划分了兩個子網，每個子網可以分配126台主機
假設現在有150台主機，我們可能這樣分配
前126台的IP地址以及子網掩碼：192.168.1.1/25 ~192.168.1.126/25
后24台的IP地址以及子網掩碼：192.168.1.129/25 ~ 192.168.1.152/25
剩下的24台主機沒必要使用126那么大的空間，這種方式會浪費剩下的192.168.1.153/25 ~ 192.168.1.254/25
合理的分配
前126台的IP地址以及子網掩碼：192.168.1.1/25 ~ 192.168.1.126/25
后24台的IP地址以及子網掩碼：192.168.1.129/27 ~ 192.168.1.152/27