IP地址与子网掩码

Posted 2021-07-23 念奕玥

IP地址是？作用

IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。常见的IP地址，分为IPv4与IPv6两大类
IPv4地址用点分十进制表示，X.X.X.X (X表示的是一个10进制） 例：192.168.1.1
每一个X对应的是8个二进制，长度为 32 bit；每一个X对应 1 个字节；X取值范围是 0 --255 ；
结构 ： 网络位 + 主机位
IP地址用来在一定范围内唯一的标识一个上网的设备；（凡是需要上网的设备，必须得有IP地址）

IP地址分类（IPv4）

IP地址分为五类，各类可容纳的地址数目不同：
A类保留给政府机构（0.0.0.0到127.255.255.255）
B类分配给中等规模的公司（128.0.0.0到191.255.255.255）
C类分配给任何需要的人（192.0.0.0到223.255.255.255）
D类用于组播（224.0.0.0—239.255.255.255）
E类用于实验（240.0.0.0—247.255.255.255）
A、B、C三类中IP地址=网络地址+主机地址，而D、E两类不区分网络地址和主机地址
特殊说明：
（1）A类中的 10.X.X.X是私有地址；127.X.X.X是保留地址
（2）B类中的 172.16.0.0~172.31.255.255是私有地址
（3）C类中的 192.168.X.X是私有地址

子网掩码

网络地址可以简单理解为网段，主机地址则是在该网段中对应的不同主机的地址。
子网掩码用于区分IP地址中的网络位与主机位，必须与IP地址，一一对应，成对出现；
子网掩码与IP地址一样是32位地址，然后将IP地址与子网掩码进行与运算即可得到网络地址（网段）。
子网掩码中1所对应的IP地址中的位，称之为网络位；
子网掩码中0所对应的IP地址中的位，称之为主机位。
子网掩码特点：

• 与IP地址一一对应；
• 1和0永远是连续的，不会交叉出现；
• 左边永远是1，右边永远是0；
  e.g.

IP地址为192.168.10.2，子网掩码为255.255.255.240。
二进制表示：
IP地址：  11000000 10101000 00001010 00000010
子网掩码： 11111111 11111111 11111111 11110000（表明IP地址中前28位表示网络位，后4位为主机位）
IP地址与掩码进行与运算得：
          11000000 10101000 00001010 00000000
所以该IP地址所在的网络为192.168.10.0，主机标识为2。

某地址：XX.XX.XX.128/25，/25是掩码的另一种表现形式，表示连续25个1，剩余的用0补齐。
（1）主机号：主机号+网络号=32，32-25=7
（2）网络地址：当7位主机号全为0，也就是XX.XX.XX.128
（3）广播地址：当7位主机号全为1，也就是XX.XX.XX.255
（4）可用地址数量：7位主机号有$2^7$种结果，但是要去掉网络地址和广播地址，即：$2^7-2=126$，即这个网段内可以有126个主机。