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IP地址和子网掩码（Internet Protocol Address）

一、IP地址的基本概念

1、IP地址

• 用于表示网络中的某一台主机（某一个网络接口），主机的唯一标识，保证主机间的正常通信（主机想要进行网络通信，就必须配置相应的IP地址）

• 一种网络编码，用来确定网络中的一个节点

• IP地址由32位的二进制组成，为方便记忆，8位为一组，以点进行分隔

  192.168.18.22
  11000000.10101000.00010010.00010110

2、IP地址的组成

• 网络部分：用于标识网络的范围

• 主机部分：用于标识网络范围的一个节点

• 网络部分越长，标识网络的范围越小，网络部分越短，标识网络范围越大

二、IP地址分类

1、公有IP地址分类

• 国际标准组织ISO定义地址分类：（是以IP地址的第一位进行区分的）

  • A类：1.0.0.0~126.0.0.0，默认子网掩码：255.0.0.0 或 0xFF000000，A类地址的范围：0.0.0.0~126.255.255.255

  • B类：128.0.0.0~191.255.0.0，默认子网掩码：255.255.0.0 或 0xFFFF0000，B类地址的范围：128.0.0.0~191.255.255.255

  • C类：192.0.0.0~223.255.255.0，默认子网掩码：255.255.255.0 或 0xFFFFFF00，C类地址的范围：192.0.0.0~223.255.255.255

  • D类：224~239 组播地址，D类地址的范围：224.0.0.0~239.255.255.255

  • E类：240~255 科研使用，E类地址的范围：240.0.0.0~247.255.255.255

    

注：目前我们只能使用A、B、C类 子网掩码可以修改

• 每个网段的地址分三类

1. 0 该网段的名称

2. 255 该网段的广播地址

3. 中间的可用地址

回环地址：127.0.0.1（本机地址，等效于localhost或本机IP）

2、私有IP地址分类

• 在IP地址3种主要类型里，各保留了3个区域作为私有地址，其地址范围如下：

  • A类地址：10.0.0.0～10.255.255.255

  • B类地址：172.16.0.0～172.31.255.255

  • C类地址：192.168.0.0～192.168.255.255

私网地址是不能够在公网上进行直接路由的，需要网络地址转换，将私网的地址转换为公网地址后方可访问公网内容

三、子网掩码

1、概念

• 子网掩码（Subnet Mask）又叫网络掩码、地址掩码，必须结合IP地址一起对应使用

• 用来确定IP地址的网络部分和主机部分

• 由32位的二进制组成，对应IP的网络部分和主机部分，网络部分由1表示，主机部分由0表示

  • 根据子网掩码来得出网络部分和主机部分，在本网络的第一个地址就是网络地址，在本网络的最后一个地址就是广播地址

  • 使用P地址和子网掩码进行逻辑"与"得出网络地址

• 默认子网掩码

  • A类子网掩码： 255.0.0.0，用CIDR表示为/8

  • B类子网掩码： 255.255.0.0，用CIDR表示为/16

  • C类网掩码： 255.255.255.0，用CIDR表示为/24

    CIDR：无类域间路由（Classless Inter-Domain Routing，CIDR）

• 子网掩码越长，代表网络部分越长，网络范围越小，子网掩码越短，代表网络部分越短，网络范围越大

• 网络地址代表的是一个范围，不能给主机使用

• 广播地址，代表本网段的所有地址，也是不能直接给主机使用

2、计算网络地址和广播地址

• 举例：IP地址192.168.30.55/16

  • IP转换成二进制：11000000.10101000.00011110.00110111

  • 掩码转换成二进制：11111111.11111111.00000000.00000000

  • IP与掩码相与得网络地址（全1为1，见0为0）：11000000.10101000.00000000.00000000

  • 网络地址转换成十进制为：192.168.0.0

  • 广播地址则要把网络地址的主机位全换成1：11000000.10101000.11111111.11111111

  • 广播地址转换成十进制为：192.168.255.255