傻傻分不清的網(wǎng)絡(luò)知識
發(fā)布時間：2021-02-25 14:24:33
傻傻分不清的網(wǎng)絡(luò)知識
在網(wǎng)絡(luò)通信中，常常會遇到一些概念分不清楚，說起來可能你還不信。那我舉出幾個例子，例如：IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)絡(luò)號、主機號、網(wǎng)絡(luò)地址、主機地址等。是不是感覺腦子里突然間出現(xiàn)了一個問題：好像它們都是一樣的吧？其實不然，它們是完全不一樣的概念，但是又有著不可分割的關(guān)系。
下面，我們就這幾個常見的概念以及之間的運算做一個簡單的講解：
一、IP地址
IP地址（Internet Protocol Address）是一種在Internet上的給主機編址的方式，被稱為網(wǎng)際協(xié)議地址，也是IP協(xié)議提供的一種統(tǒng)一的地址格式，它為互聯(lián)網(wǎng)上的每一個網(wǎng)絡(luò)和每一臺主機分配一個邏輯地址，以此來屏蔽物理地址的差異。
就像我們常說的收發(fā)快遞時的郵寄地址一樣，區(qū)別在于IP地址是在網(wǎng)絡(luò)中表示主機位置的方式，并且是用數(shù)字表示；而郵寄地址則是現(xiàn)實中的地址，按照行政劃分。
常見的IP地址表現(xiàn)形式為點分十進(jìn)制法，即以”.”符號將IP地址按照字節(jié)隔開，并將每一字節(jié)轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)，例如：192.168.1.123等。
真正的IP地址其實是由機器識別的二進(jìn)制組成的，例如：11000000.10101000.00000001.01111011，但為了方便人的記憶轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制。
最初設(shè)計互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)時，為了便于尋址以及層次化構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)，每個IP地址包括兩個標(biāo)識碼（ID），即網(wǎng)絡(luò)ID和主機ID。同一個物理網(wǎng)絡(luò)上的所有主機都使用同一個網(wǎng)絡(luò)ID，網(wǎng)絡(luò)上的一個主機（包括網(wǎng)絡(luò)上工作站，服務(wù)器和路由器等）有一個主機ID與其對應(yīng)。
IP地址根據(jù)網(wǎng)絡(luò)ID的不同分為5種類型，A類地址、B類地址、C類地址、D類地址和E類地址。
（1）A類IP地址 一個A類IP地址由1字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和3字節(jié)主機地址組成，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“0”， 地址范圍從1.0.0.0 到126.0.0.0。可用的A類網(wǎng)絡(luò)有126個，每個網(wǎng)絡(luò)能容納1億多個主機。
（2） B類IP地址 一個B類IP地址由2個字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和2個字節(jié)的主機地址組成，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“10”，地址范圍從128.0.0.0到191.255.255.255?？捎玫腂類網(wǎng)絡(luò)有16382個，每個網(wǎng)絡(luò)能容納6萬多個主機 。
（3）C類IP地址 一個C類IP地址由3字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和1字節(jié)的主機地址組成，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“110”。范圍從192.0.0.0到223.255.255.255。C類網(wǎng)絡(luò)可達(dá)209萬余個，每個網(wǎng)絡(luò)能容納254個主機。
（4）D類地址用于多點廣播（Multicast）。 D類IP地址第一個字節(jié)以“1110”開始，它是一個專門保留的地址。它并不指向特定的網(wǎng)絡(luò)，目前這一類地址被用在多點廣播（Multicast）中。多點廣播地址用來一次尋址一組計算機，它標(biāo)識共享同一協(xié)議的一組計算機。224.0.0.0到239.255.255.255用于多點廣播 。
（5）E類IP地址 以“11110”開始，為將來使用保留。240.0.0.0到255.255.255.254
注意事項：
全零（“0．0．0．0”）地址對應(yīng)于當(dāng)前主機。全“1”的IP地址（“255．255．255．255”）是當(dāng)前子網(wǎng)的廣播地址。
在IP地址3種主要類型里，各保留了3個區(qū)域作為私有地址，其地址范圍如下：
A類地址：10.0.0.0～10.255.255.255
B類地址：172.16.0.0～172.31.255.255
C類地址：192.168.0.0～192.168.255.255
A類地址的第一組數(shù)字為1～126。其中0代表任何地址，127為回環(huán)測試地址，注意，數(shù)字0和 127不作為A類地址，數(shù)字127保留給內(nèi)部回送函數(shù)，而數(shù)字0則表示該地址是本地宿主機，不能傳送。
B類地址的第一組數(shù)字為128～191。
C類地址的第一組數(shù)字為192～223。
（1）A類地址
A類地址的表示范圍為：0.0.0.0~126.255.255.255，默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)掩碼為：255.0.0.0；A類地址分配給規(guī)模特別大的網(wǎng)絡(luò)使用。A類網(wǎng)絡(luò)用第一組數(shù)字表示網(wǎng)絡(luò)本身的地址，后面三組數(shù)字作為連接于網(wǎng)絡(luò)上的主機的地址。分配給具有大量主機（直接個人用戶）而局域網(wǎng)絡(luò)個數(shù)較少的大型網(wǎng)絡(luò)。例如IBM公司的網(wǎng)絡(luò)。
（2）B類地址
B類地址的表示范圍為：128.0.0.0~191.255.255.255，默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)掩碼為：255.255.0.0；B類地址分配給一般的中型網(wǎng)絡(luò)。B類網(wǎng)絡(luò)用第一、二組數(shù)字表示網(wǎng)絡(luò)的地址，后面兩組數(shù)字代表網(wǎng)絡(luò)上的主機地址。
（3）C類地址
C類地址的表示范圍為：192.0.0.0~223.255.255.255，默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)掩碼為：255.255.255.0；C類地址分配給小型網(wǎng)絡(luò)，如一般的局域網(wǎng)和校園網(wǎng)，它可連接的主機數(shù)量是最少的，采用把所屬的用戶分為若干的網(wǎng)段進(jìn)行管理。C類網(wǎng)絡(luò)用前三組數(shù)字表示網(wǎng)絡(luò)的地址，最后一組數(shù)字作為網(wǎng)絡(luò)上的主機地址。
二、子網(wǎng)掩碼
子網(wǎng)掩碼（subnet mask）又叫網(wǎng)絡(luò)掩碼、地址掩碼、子網(wǎng)絡(luò)遮罩，它是一種用來指明一個IP地址的哪些位標(biāo)識的是主機所在的子網(wǎng)，以及哪些位標(biāo)識的是主機的位掩碼。子網(wǎng)掩碼不能單獨存在，它必須結(jié)合IP地址一起使用。子網(wǎng)掩碼只有一個作用，就是將某個IP地址劃分成網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址兩部分。子網(wǎng)掩碼是一個32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以區(qū)別網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識和主機標(biāo)識，并說明該IP地址是在局域網(wǎng)上，還是在遠(yuǎn)程網(wǎng)上。
子網(wǎng)掩碼(subnet mask)是每個使用互聯(lián)網(wǎng)的人必須要掌握的基礎(chǔ)知識，只有掌握它，才能夠真正理解TCP/IP協(xié)議的設(shè)置。子網(wǎng)掩碼--屏蔽一個IP地址的網(wǎng)絡(luò)部分的"全1"比特模式。對于A類地址來說，默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼是255.0.0.0;對于B類地址來說默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0;對于C類地址來說默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0。利用子網(wǎng)掩碼可以把大的網(wǎng)絡(luò)劃分成子網(wǎng)，即VLSM(可變長子網(wǎng)掩碼)，也可以把小的網(wǎng)絡(luò)歸并成大的網(wǎng)絡(luò)即超網(wǎng)
三、網(wǎng)絡(luò)號
也被稱為網(wǎng)絡(luò)地址，用于識別主機所在的網(wǎng)絡(luò)，IP與子網(wǎng)掩碼的與運算即為網(wǎng)絡(luò)號。
即：“與運算”：（1+1=1，0+1=0，1+0=0，0+0=0)
例：IP為192.168.100.5，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0
192.168.100.5 11000000.10101000.01100100.00000101
& 255.255.255.0 &11111111.11111111.11111111.00000000
結(jié)果為：192.168.100.0 11000000.10101000.01100100.00000000
四、主機號
也被稱為主機地址，用于識別該網(wǎng)絡(luò)中的主機，IP地址與子網(wǎng)掩碼取反的與運算
即：”取反”：32bit中1變0，0變1
例：IP為192.168.100.5，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0
~ 255.255.255.0 ~ 11111111.11111111.11111111.00000000
結(jié)果為：
0.0.0.255 00000000.00000000.00000000.11111111
192.168.100.5 11000000.10101000.01100100.00000101
& 0.0.0.255 & 00000000.00000000.00000000.11111111
結(jié)果為：
0.0.0.5 00000000.00000000.00000000.00000101
五、特殊IP地址
（1）網(wǎng)關(guān)地址：實質(zhì)上是一個網(wǎng)絡(luò)通向其他網(wǎng)絡(luò)的IP地址，計算方式為：網(wǎng)絡(luò)號 + 主機號為1組成的IP地址，即IP為192.168.100.5，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，網(wǎng)關(guān)地址為192.168.100.1
（2）廣播地址：專門用于同時向網(wǎng)絡(luò)中所有工作站進(jìn)行發(fā)送的一個地址，計算方式為：網(wǎng)絡(luò)號 + 主機號全為1組成的IP地址，即192.168.100.5，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，廣播地址為192.168.100.255
六、IP地址的相關(guān)計算
例 1 ：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(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址、廣播地址和主機數(shù)
解：
IP地址：202.112.14.137 11001010.01110000.00001110.10001001
子網(wǎng)掩碼：255.255.255.224 11111111.11111111.11111111.11100000
網(wǎng)絡(luò)地址 = IP地址 & 子網(wǎng)掩碼
網(wǎng)絡(luò)地址 = 202.112.14.137 & 255.255.255.224 = 202.112.14.128
廣播地址 = 網(wǎng)絡(luò)地址 | 主機位全為1
廣播地址 = 202.112.14.128 | 0.0.0.31 = 202.112.14.159
主機數(shù) = 當(dāng)前網(wǎng)段內(nèi)網(wǎng)絡(luò)地址到當(dāng)前網(wǎng)段內(nèi)廣播地址的所有主機數(shù)之和 - 3
即主機數(shù)表示主機號為0到主機號為全1的所有IP地址數(shù)量減掉網(wǎng)絡(luò)地址、網(wǎng)關(guān)地址、廣播地址
主機數(shù) = 159 - 128 - 3 = 28
例2：根據(jù)每個網(wǎng)絡(luò)的主機數(shù)量進(jìn)行子網(wǎng)地址的規(guī)劃和計算子網(wǎng)掩碼
（1）一個子網(wǎng)有10臺主機，則如何進(jìn)行子網(wǎng)規(guī)劃并計算子網(wǎng)掩碼
解：當(dāng)前子網(wǎng)中主機數(shù)為10，即不包括網(wǎng)絡(luò)地址、網(wǎng)關(guān)地址即廣播地址，因為三者均不能用作主機，則該子網(wǎng)需要的IP數(shù)量為13，即主機位為4位，子網(wǎng)掩碼為28位，表示為：255.255.255.240
（2）若當(dāng)前子網(wǎng)中有14臺主機，則如何進(jìn)行子網(wǎng)規(guī)劃并計算子網(wǎng)掩碼
解：按照（1）算法，當(dāng)前子網(wǎng)需要IP數(shù)量為17，即主機位為5位，子網(wǎng)掩碼為27位，表示為：255.255.255.224
例 3：根據(jù)IP地址和子網(wǎng)掩碼劃分子網(wǎng)？
（1）206.110.4.0/18被劃分成16個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)掩碼？
解：206.110.4.0/18中/18表示子網(wǎng)掩碼為18位，先需要將該IP地址進(jìn)行子網(wǎng)劃分為16個子網(wǎng)，即206.110.4.0對應(yīng)的子網(wǎng)掩碼為255.255.192.0（11111111 . 11111111 . 11000000 . 00000000），先需要劃分為16個子網(wǎng)，即將先有的子網(wǎng)掩碼再增加4位，即可滿足2^4 = 16，劃分后的子網(wǎng)掩碼為255.255.252.0（11111111 . 11111111 . 11111100 . 00000000）
（2）對C類網(wǎng)絡(luò)地址192.168.10.0，進(jìn)行子網(wǎng)劃分，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192，如何劃分？
說明：偽子網(wǎng)掩碼為自定義概念，即類似于子網(wǎng)掩碼，但是只是在子網(wǎng)劃分中使用，無實際意義，因為實際的子網(wǎng)掩碼是不可能在網(wǎng)絡(luò)號中出現(xiàn)0的，劃分后的子網(wǎng)掩碼為所有偽子網(wǎng)掩碼中網(wǎng)絡(luò)號為全1的。
解：
C類網(wǎng)絡(luò)默認(rèn)子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0（11111111.11111111.11111111.00000000）
子網(wǎng)掩碼255.255.255.192（11111111.11111111.11111111.11000000）
即若按照255.255.255.192進(jìn)行劃分，則多占據(jù)C類網(wǎng)絡(luò)2位主機位，即表示將C類網(wǎng)絡(luò)地址192.168.10.0劃分為4個子網(wǎng)
其子網(wǎng)依次為：
子網(wǎng)1：
偽子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0（11111111.11111111.11111111.00000000）
網(wǎng)絡(luò)地址：192.168.10.0
網(wǎng)關(guān)地址：192.168.10.1
廣播地址：192.168.10.63
主機地址范圍：192.168.10.1 -- 192.168.10.62
主機數(shù)：62
子網(wǎng)2：
偽子網(wǎng)掩碼：255.255.255.64（11111111.11111111.11111111.01000000）
網(wǎng)絡(luò)地址：192.168.10.64
網(wǎng)關(guān)地址：192.168.10.65
廣播地址：192.168.10.127
主機地址范圍：192.168.10.65 -- 192.168.10.126
主機數(shù)：62
子網(wǎng)3：
偽子網(wǎng)掩碼：255.255.255.128（11111111.11111111.11111111.10000000）
網(wǎng)絡(luò)地址：192.168.10.128
網(wǎng)關(guān)地址：192.168.10.129
廣播地址：192.168.10.191
主機地址范圍：192.168.10.129 -- 192.168.10.190
主機數(shù)：62
子網(wǎng)4：
偽子網(wǎng)掩碼：255.255.255.192（11111111.11111111.11111111.11000000）
網(wǎng)絡(luò)地址：192.168.10.192
網(wǎng)關(guān)地址：192.168.10.193
廣播地址：192.168.10.255
主機地址范圍：192.168.10.193 -- 192.168.10.254
主機數(shù)：62
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