IP地址（记录）

小灰灰 2021-05-10 11:33 742阅读 0赞

#### IP地址分类 ####

一个 IP 地址主要由两部分组成：一部分用于标识该地址所从属的网络号；另一部分用于指明该网络上某个特定的主机号;  
 网络号由因特网权力机构分配，主机地址由各个网络的管理员统一分配。因此网络地址的唯一性与网络主机地址的唯一性确保了 IP 地址的全球唯一性（其中保留给某些网络使用的私有地址段除外）。  
 为适应不同规模的网络，IP地址控件被划分为5个不同的地址类别，即 A、B、C、D和E类，其中 A、B、C三类最常用，D类哟关于组播，E类用于科研。  
![在这里插入图片描述][20190402103655133.png]

###### 1. A类地址 最高位为 0  (前 8 位二进制网络号和后 24 位二进制主机号) ######

A类地址用来支持超大网络，A类 IP 地址的前8位二进制表示网络号，后24位二进制表示主机号。A类地址很好识别，只需要把第一个十进制数换算哼二进制数，如果最高位是 “0” ，则是A类地址，即一个A类IP地址由1字节（每个字节是8位）的网络地址和3个字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”，即第一段数字范围为1～127（即网络地址字节二进制为0000 0001～0111 1111），范围为0.0.0.0到127.255.255.255，但有两个特例，0和127两个数被保留，不属于A类地址。A类地址的范围从1~126，全球只有126个A类网络。如果申请到一个A类地址就相当于申请到224个IP地址（16777216）。A类地址默认子网掩码为255.0.0.0。

###### 2. B类地址 前两位为 10 (前 16 位二进制网络号和后 16 位二进制主机号) ######

B 类地址支持中等网络， B 类IP地址的前16位二进制表示网络号，后16位二进制表示主机号。B 类地址也很好识别，只需把第一个十进制数换算成二进制数，如果前两位是 ”10“，则是 B 类地址，范围从(10000000)2=128 到 (10111111)2=191. 全球有 214 个B类网络。范围128.0.0.0到191.255.255.255。如果申请到一个B类地址就相当于申请到 216 个IP地址（65536）。B类地址默认子网掩码为255.255.0.0。

###### 3. C类地址 前三位为110(前 24 位二进制网络号和后 8 位二进制主机号) ######

C 类地址用来支持小型网络， C类IP地址的钱24位二进制表示网络号，后8位二进制表示主机号。C 类地址同样很好识别，只需要把第一个十进制数换算成二进制数，如果前三位是 ”110“，则是C类地址，范围从(11000000)2=192到（11011111）2=223，范围192.0.0.0到223.255.255.255。如果申请到一个C类地址就相当于申请到28个IP地址（256）。C类地址默认子网掩码255.255.255.0。

###### 4. D类地址 前四位为1110 不区分主机号和网络号 ######

D类地址用来支撑组播，也称组播地址。用于多点传送。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，它标识共享同一协议的一组计算机。组播地址不区分网络号和主机号，就是单一的网络地址，用来转发目的地址为预先定义的一组IP地址的分组。因此一台工作站可以将单一的数据流同时传送给多个接收者。D类地址也很厚识别，只需要将第一个十进制数换算成二进制数，如果前四位 “1110”，则是D类地址。范围从(11100000)2=224到(11101111)2=239。地址范围224.0.0.0到239.255.255.255。全球有228个组播地址。

###### 5. E类地址 前四位为1111 不区分主机号和网络号 ######

E类地址用于科研，因此，Internet 上没有E类地址。同样，不区分网络号和主机号。E类地址也很好识别，只需把第一个十进制数换算成二进制数，如果前四位是“1111“，则是E类地址，范围从(11110000)2=240到(11111111)2=255。地址范围240.0.0.1到255.255.255.254。

#### 保留IP地址 ####

注意上表中每个网络中可容纳的主机数都是申请的IP地址减去2，这是因为有一些地址被保留不能分配给网络中的设备使用。每个网络中保留的两个IP是：

*  **网络地址：** 网络位不变，主机位全是0的IP代表网络本身不能分配给某个网络设备。
 *  **广播地址：** 网络位不变，主机位全是1的IP地址代表本网络的广播，也不能分配给某个网络设备使用。发往广播IP地址的数据包被本网络中所有主机接收。  
       
       
    **注：主机位全0的是网络地址，主机位全是1的是广播地址。**

#### 公有IP地址和私有IP地址 ####

公有IP地址是唯一的因为公有IP地址是全局的和标准的，所以没有任何两台连到公有网络的主机拥有相同的IP地址。一般带宽用户可以向运营商申请公有的IP地址，拥有公有IP地址后，就可以向因特网提供服务了 。  
 随着Internet的快速增长，公有IP地址几近枯竭。为了解决这个问题，有一种行之有效的方法是使用私有地址。Internet 主机需要一个全局唯一的IP地址。可是私有网络连接不到Internet上，它可以使用任何有效的IP地址。如果私有网络需要连接都Internet上，可以使用代理或具有NAT(Network Address Translation，网络地址转换)能力的是设备进行转换，把私有IP地址转换成合法的公有IP地址，再访问Internet。  
 原则上讲，私有网络可以配置任何有效的IP地址，可有一个问题出现了，如果私有网络配置的是已经使用的网络，这样是不会将苏剧发往正确的Internet。为了避免这种情况，RFC1918 留出3块专有的IP地址空间（1个A类地址段，16个B类地址段，256个C类地址段，如图）作为私有的内部使用地址。在这3块范围内的IP地址不会被Internet的路由器转发，因为Internet上的路由器均没有配置这些IP地址的路由，如果有去往这些私有的IP地址的数据包将被路由丢弃。  
![在这里插入图片描述][20190402150249839.png]  
**公有IP地址：ISP（也就是网络运营商如电信）给予的IP地址。**  
**私有IP地址：我们局域网自己设置分配的IP地址。**

#### IP 子网 ####

如图，4台计算机接在同一HUB(集线器)上，IP 和子网掩码配置如图所示。途中 ”/24“ 表示计算机地址的网络号位有 24 位，主机位是 8 (32-24=8,相当于子网掩码是 255.255.255.0)。图中哪些计算机之间可以通信？判断依据是什么？如何才能让它们全部通信？  
![在这里插入图片描述][2019040215152172.png]  
 答案是 PC1 和 PC3 一组，PC2 和 PC4 一组，组内计算机之间可以通信，组间计算机之间不可以通信。判断依据是：同一子网的计算机可以直接通信，不同子网的计算机不可以直接通信。处在不同子网中的计算机间如果要通信，需要一个三层设备，也就是由路由功能的设备。而集线器处在物理层，不具有网络层的功能，不能实现不同网络间的互联。  
 **如何判断在不在同一子网中呢？**先把 IP 地址和子网掩码转换成二进制，然后进行”与”运算，也就是二进制数的按位取小运算，得出一台计算机所在的网络号，如果两台计算机的网络号相同，就说明它们处于同一子网,反之不在同一子网。  
** 如：**  
子网：255.255.255.0   二进制：11111111 11111111 11111111 00000000  
PC1：192.168.1.1  二进制：11000000 10101000 00000001 00000001  
PC3：192.168.1.2  二进制：11000000 10101000 00000001 00000010  
与运算 PC1和PC3分别与子网二进制按位取小得到网络号均为：  
11000000 10101000 00000001 00000000  
PC2：192.168.2.1  二进制：11000000 10101000 00000010 00000001  
PC4：192.168.2.2  二进制：11000000 10101000 00000010 00000010  
与运算 PC1和PC3分别与子网二进制按位取小得到网络号均为：  
11000000 10101000 00000010 00000000  
故： 1 3 为统一子网 2 4 为同一子网  
** 再比如：**  
子网掩码 255.255.255.192  二进制：11111111.11111111.11111111.11000000，子网掩码的前26为是1，所以只需要看IP地址前26位是否相同，相同为同一子网，否则不在。  
IP地址202.117.179.158 为202.117.179（前24位相同不需要写出来了）.10011110  
IP地址202.117.179.60 为202.117.179（前24位相同不需要写出来了）.00111100  
看两个IP中二进制表示部分，前两位分别是10、00不相同，所以不在同一子网。  
 **如何才能让4台计算机相互通信呢？** 方法有很多种。简单列三种

*  方法一：修改PC2、PC4 的IP地址为 192.168.1.3、192.168.1.4。使所有计算机处于同一子网中。这样相互之间就可以直接通信。
 *  方法二：修改四台计算机的子网掩码为 “/22”，即 255.255.252.0，这样四台计算机的网络号就相同（192.168.0.0/22），处在同一子网中。
 *  方法三：把集线器换成三层交换机。

[20190402103655133.png]: /images/20210508/971e824bd50a4f30b8f4a63c8051e4e8.png
[20190402150249839.png]: /images/20210508/bbe58a739cb845e3bd223df2d22ffb6b.png
[2019040215152172.png]: /images/20210508/bf40caca187d42c280dc69b9bfd76803.png