网络层IP地址分类

2021-05-19 13:32:24 阅读：131 来源： 互联网

标签：网段 0.0 分类网络层 192.168 255.255 地址 ----- IP地址

TCP/IP每一层的关联
网络接口层-----type-----网络层-----protocol------传输层
IP地址是4字节----32bit

IP地址两部分组成

网络位+主机位
显示中用—点分十进制来表示
（8 4 2 1）这四个十进制数代表二进制在不同的位置所代表的取值；还有四个十进制数要学习。
1111----->8+4+2+1=15
如果想要代表16呢？答：1位表达不了进位表达，进位的同时原来的位置要置位为0
10000----16；如果这5位都取值，那么就是11111----->16+8+4+2+1=31
如果想要代表32呢？
100000----32；如果这6位都取值，那么就是111111----->32+16+8+4+2+1=63
如果想要代表64呢？
1000000----64；如果这7位都取值，那么就是1111111----->64+32+16+8+4+2+1=127
如果想要代表128呢？
10000000----128。如果这8个数都取值，那么就是11111111----->128+64+32+16+8+4+2+1=255
这就是计算IP地址最常用的8个数。128 64 32 16 8 4 2 1
2^7 ^6 ^5 ^4 ^3 ^2 ^1 ^0
128 64 32 16 8 4 2 1

IP地址计算

IP地址是由32个bit组成的，8位为1组，总共4组。点分十进制就是将8位分成了一组。
192.168.1.1，怎么用二进制数表示呢？
就是将以上8个数字中的数按照顺序来凑数，如192，从左往右依次比较，如果能减去，就置位为1，不能减/不取值置位为0，从而得出8个二进制数
192.168.1.1：1 1 0 0 0 0 0 0；1 0 1 0 1 0 0 0；0 0 0 0 0 0 0 1；0 0 0 0 0 0 0 1

IP地址的范围

最小的IP地址全部置位为0，则最小：0.0.0.0
最大的IP地址全部置位为1，则最大：255.255.255.255
0.0.0.0-------255.255.255.255-------->整体范围

IP地址分类

由IANA全世界统一分配这个地址，来进行售买。共分为了5大类

ABC类地址统称为单播地址------>可以配置在接口/网卡上的
DE类地址是无法配置到网卡中的
A类地址：规定第一个8位组的第一位，一定是0，并且不可以被修改
0000 0000.0.0.0----->0.0.0.0
0111 1111.1.1.1----->127.255.255.255
最小是：0.0.0.0
最大是：127.255.255.255
A类地址中有些地址是保留不能使用的：0.0.0.0—0.255.255.255
127.0.0.0—127.255.255.255
0.0.0.0：在地址的概念中：此时该接口没有IP地址
在路由概念中：代表全网所有的网段信息
IP协议规定：127整个网段都是用于内部的测试（环回测试：用于检测TCP/IP这个协议栈的好坏）以及内部进程之间的通信
1、数据发送时，源地址不能是127.0.0.0这个段的地址，这是规定，配不上
2、数据接收时，目的地址如果是127.0.0.0这个段的地址，此时是无法发送到出接口的，只能在内部的TCP/IP进行测试
3、127.0.0.0这个段，除了127.255.255.255和127.0.0.0，其余都是可以通信的
B类地址：规定第一个8位组的前两位，一定是10.并且不可以被修改
10000000.0.0.0----->128.0.0.0
10111111.1.1.1----->191.255.255.255
所有地址都可用
C类地址：规定第一个8位组的前三位，一定是110.并且不可以被修改
11000000.0.0.0----->192.0.0.0
11011111.1.1.1----->223.255.255.255
所有地址都可用
D类地址：规定第一个8位组的前四位，一定是1110.并且不可以被修改
11100000.0.0.0----->224.0.0.0
11101111.1.1.1------>239.255.255.255
作为组播地址使用------逻辑地址的概念
单播是每个人都要发一遍数据，组播地址：网络中只要有主机监听这个地址，就能收到这个信息
E类地址：规定第一个8位组的前四位，一定是1111.并且不可以被修改
11110000.0.0.0----->240.0.0.0
11111111.1.1.1------>255.255.255.255
除了255.255.255.255可以见到，其他都是军事科研保留使用

一句话理解单播，组播，广播：
单播：QQ聊天一对一
组播：多个人一块组建一个群
广播：类似于电脑上的腾讯新闻，到点就推送，而且是强制接收

地址的使用范围：

A、B、C三大类的可用范围
基于适用范围：全球很多人，地址远远不够
公网地址：除私网地址范围，其他所有A、B、C地址都属于公网地址
私网地址：私网地址从A、B、C三大类中分别抽出了一段，所有的个人都可以免费使用该地址，可以重复利用
A：10.0.0.0–10.255.255.255
B：172.16.0.0–172.31.255.255
C：192.168.0.0–192.168.255.255
私网地址只能在内部使用，在内部实现通信，无法上网，如果需要上网必须借助公网地址进行转发。

192.168.1.1和10.1.1.1可不可以通信？
判断地址能不能通信，要看这两个地址在不在同一个段内。
如何判断在不在同一个段内，就要用到子网掩码了。
子网掩码
1、标识IP地址的网络位和主机位，以此来区分地址之间是否属于同一网段
2、子网掩码的十进制数转换成二进制数，为1，对应的就是网络位；为0，对应的就是主机位
3、同一网段的本质就是网络位相同
4、计算出该网络的网络地址和广播地址

如何区分是否在同一网段
将IP地址十进制数转换成二进制
192.168.1.1 255.255.255.0
192.168.1.1：1100 0000.1010 1000.0000 0001.0000 0001
255.255.255.0:1111 1111.1111 1111. 1111 1111.0000 0000
如上数：转换成二进制数，有24个网络位，8个主机位------->子网掩码就可以简写位： /24

IANA规定的自然掩码：
A类：/8----->255.0.0.0
B类：/16----->255.255.0.0
C类：/24----->255.255.255.0

网络地址标识这个网段的网络信息，无法配置在接口上，一般出现在路由表中
网络地址的计算：IP地址和子网掩码进行逻辑与运算
与运算：除非两者都是相同的1 才会等于1 否则运算结果都是0
IP地址掩码结果
1 1 1
0 1 0
0 0 0
1 0 0
举例
192.168.1.1 11000000.10101000.00000001.00000001
255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.0000000
依据上述的IP地址和掩码的"与运算"对应关系，得出网络地址
11000000.10101000.00000001.00000000------>192.168.1.0

广播地址：主机位全部取值为1时，此时该地址为广播地址，也是无法被使用的，一般出现在路由表中，可以跟网段中的每个人进行通信
11000000.10101000.00000001.11111111------->192.168.1.255
怎么理解广播地址可以跟这个网段中的每个人进行通信呢？
1、如192.168.1.1这个主机，它可以发送一个数据到192.168.1.255，此时只要是跟192.168.1.1在同网段的主机，都会自动监听这个地址的数据，所以讲可以跟这个网段中的每个人进行通信。

网络地址是这个网段中的最小的地址
广播地址是这个网段中的最大的地址---------两者都是不可用的-------掐头去尾不能用取中间

如何计算这个网段中的可用地址？
2的主机位次方减去2。

ABC三类地址主机数量

网段数量：网络位可以变化的数量，如A类总共有256个网段，每个网段可以有2的24次方减2个地址

地址分类网络位数量主机数量自然掩码可变化的网络位可用的网段数量可用的主机数量
A(固定1位) 8 24 /8 7位 128 2的24次方减2
B(固定2位) 16 16 /16 14位 16384 2的16次方减2
C(固定3位) 24 8 /24 21位 2097152 2的8次方减2

192.168.1.27/26，他的网络地址、可用主机地址、广播地址
网络地址：192.168.1.0
可用主机地址：2的7次方减2
广播地址：192.168.1.127

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