IPv4地址掩码

Posted 2020-10-04

回顾网络类型确定

回顾一下之前学过的如果确定IP地址网络号，这里先不考虑子网。

首先通过首个八位组字节规则很容易确定IP地址属于那个网络：

    如果第1位是0，则是A类地址；

    如果前两位是10，则是B类地址；

    如果前三位是110，则是C类地址。

知道了属于哪个网络之后，就可以知道网络号和主机号分别占的位数，这样就可以知道主机号和网络号了，嘻嘻。

现在我们不用这种方法来确定网络号和主机号了，而是用地址掩码（Address Mask）。

数据链路地址

整个数据链路的地址可以用IP地址的网络部分来表示，其中主机位全部为0。

理解一下这个数据链路的地址，往这条数据链路连接的这个方向走到达的目的地址就IP网络号所指向的网络。

图1 数据链锯地址

IP地址分配

IP地址管理机构分配地址时，并不是一个个具体IP地址的分配，而是分配给你一个网络号，除去网络号之后就是主机号了。拿到网络号之后，对于后面的主机号你想怎么玩都行。

比如如果分配给你一个网络号是172.21.0.0，那么这是一个B类地址（大于127，小于192，嘻嘻），那么其中后两个八位组就作为了主机位。后面会对这个主机位有更多的动作，敬请期待。

网络中主机的自我认知

在这个世界上，稍微有点思想的人都会问我是谁，我在哪儿，我为何存在？你是这样想的，别个主机也是这么想的。主机也有生命，也想知道自己属于那个种族（网络号），自己的身份（主机号）是啥。就像人一出生就会有生理上的父母和民族一样——每一台设备和接口都将被分配一个惟一的、主机号明确的地址。

不管设备是路由器还是主机，显然都需要知道自身的地址，而且它还需要能确定它所属的网络。而这一切都将交给我们可爱又迷人的地址掩码来完成。

地址掩码的形式

地址掩码是一个32位的字符串，与IPv4的每一位相对应。可以用点分十进制表示，但是这并不是它的本意。

记住：地址掩码，是掩码，并不是地址！！！

下面给出的是5类IPv4地址的标准地址掩码：

图2 IP地址的标准地址掩码

地址掩码的用法

对于每一位IPv4地址位，设备会拿它与地址掩码的对应位进行布尔AND操作。

    AND函数

        比较两位并得出结果。当且仅当两位全部为1时，结果为1。如果两个中任意一位为0，则结果为0。

经过布尔这一AND操作之后，同样可以得到一个32位的字符串，转为点分十进制就是网络号了。

图3 地址掩码与IP地址进行运算

遗留问题

留下的问题是：为啥要用地址掩码，用首个八位组不是更简单？？？