IP規劃詳解

IP地址規劃

IPV4:32位二進制

IPV6:128位二進制

它們可唯一標識 IP 網絡中的每臺設備

每臺主機(計算機、網絡設備、外圍設備)必須具有唯一的地址

IP地址由兩部分組成

• 網絡ID:

• 標識網絡:表明你在哪個網段

• 每個網段分配一個網絡ID

• 主機 ID:

• 標識單個主機

• 由組織分配給各設備

mac地址雖然具有唯一性,但是不具有可管理性

eg:192.168.0.0-192.168.0.255 Class C的說明
11000000.10101000.00000000.00000000

11000000.10101000.00000000.11111111
|--------Net_ID-----------|--host--|
         網絡號               主機號    在同一個網絡號下的主機 可以直接通過廣播通信 
Host_ID不可同時爲0也不可同時爲1,因爲全爲0表示整個網段的地址(Network IP),而全爲1
則表示爲廣播的地址(Broadcast IP)

上面的例子中,192.168.0.0(Host_ID全部爲0)以及192.168.0.255(Host_ID全部爲1)不可用
來作爲網段內主機的IP值,也就是說,這個網段內可用來作爲主機IP使用的值的範圍爲:
192.168.0.1 到 192.168.0.254

IP分級

Class A : 0.xx.xx.xx -127.xx.xx.xx ,網絡號前8位,即子網掩碼 /8

Class B : 128.xx.xx.xx - 191.xx.xx.xx ,網絡號前16位,即子網掩碼 /16

Class C : 192.xx.xx.xx - 223.xx.xx.xx ,網絡號前24位,即子網掩碼 /24

Class D : 224.xx.xx.xx - 239.xx.xx.xx

是用來作爲組播的特殊功能之用(最常用在大批計算機的網絡還原)

Class E : 240.xx.xx.xx - 255.xx.xx.xx

Class E 則是保留沒有使用的網段

Private IP : 私有IP或保留IP,不能直接連上Internet的IP,主要用於局域網絡內的主機連接規劃

Class A: 10.0.0.0 -10.255.255.255 (子網掩碼 /8)

Class B: 172.16.0.0 - 172.31.255.255 (子網掩碼 /16)

Class C: 192.168.0.0 - 192.168.255.255 (子網掩碼 /24)

lo網絡:用來測試操作系統內部循環所用的網絡,同時也能夠提供給系統內部原來就需要使用網絡接口的服務(daemon)所使用


地址分類說明

A類: IP地址最前面一位是0的
前8位網絡ID,後24位是主機ID

0XXXXXXX.X.Y.Z
0-127.X.Y.Z
1-126.X.Y.Z

網絡數:2的7次方-2,但是0開頭的不能用,因爲是位置地址,127開頭的也不能用,是迴環地址,所以實際能用的網絡號爲:1-126

主機數:2的24次方,不過NET_ID.0.0.0 不能要,因爲它代表了這個網絡,而NET_ID.255.255.255也不能要,因爲它代表廣播,所以實際能用的主機數爲 2的24次方-2 :16777214

在同一個網段:網絡ID相同

B類 IP地址最前面兩位是10的
前16位網絡ID,後16位是主機ID

10XXXXXX.X.Y.Z
128-191.X.Y.Z

10000000 128
10111111 192
網絡數:2^14=16384,因爲最前面10是作爲B類的標誌,不能變
主機數:2^16-2=65534

C類: IP地址最前面三位是110的
前24位網絡ID,後8位是主機ID

110XXXXX.X.Y.Z
192-223.X.Y.Z

網絡數:2^21=2097152
主機數:2^8-2=254

D類
多播:組播
224-239.X.Y.Z

E類
240-254.X.Y.Z

203.110.X.163


無類:網絡ID,主機ID任意位:即帶着子網掩碼,不按照ABC類分的IP,可以叫做無類

表示主機IP
CIDR表示法:無類域間路由
IP/網絡ID位數

netmask:子網掩碼,功能:確定網絡ID的位數,32位二進制,對應IP網絡ID位爲1,對應IP中主機ID爲0

202.123.180.200/20 netmask? 255.255.240.0,主機數?2^(32-20)-2=4094

在這裏插入圖片描述

網絡ID求值方法:子網掩碼與IP做相與運算,1 1 得1,1 0 得0,0 0 得0

練習:
203.110.200.123/21
1 netmask? 255.255.248.0
2 網絡ID?203.110.200.0

計算:

203.110.11001 000.123
255.255.11111 000.0

203.110.200.0

222.100.140.1/19

1 netmask? 255.255.224.0

2 網絡ID?222.100.128.0

3 主機數最多有多少? 2^13-2=8190

4 此網絡中最小的IP和最大的IP?

222.100.128.0:

222.100.100| 00000.0

最小IP:222.100.100 00000.00000001 --> 222.100.128.1

最大IP:222.100.10011111.11111110 -->222.100.159.254

222.100.128.0是網絡號

222.100.159.255 是廣播號


問題現象:

A:192.168.37.7/24 centos 7
B:192.168.36.6/16 centos 6

A—>B
1 192.168.37.0
2 192.168.36.0
3 ==?no A認爲和B不是同一網段

B—>A
1 192.168.0.0
2 192.168.0.0
3 ==?yes B認爲和A是同一網段

如何判斷兩個主機是否在同一網段?
判斷主機是否在同一個網段:網絡ID是否相同,用自已的IP和自已的netmask相與,再用自已的netmask和對方的IP相與,結果比較


A–>B
B–>A
A:192.168.37.7/16
B:192.168.36.6/19

172.16.129.100/16
172.16.0.100/8

上面兩組是通的!因爲網絡號是一樣的


劃分子網:將一個大網絡(主機多,主機ID位多)分割成多個小網段(主機少,主機ID位少),原有的網絡ID位變多,原有主機ID變少,網絡ID向主機ID借位

比如一個B類網段 172.16.0.0/16,將其拆分爲兩個小網段,怎麼做呢?

網絡ID借一位即可

172.16.00000000.0 /16

借主機ID一位:

172.16.0 | 0000000.0 /17

由於借的這個主機位 可以爲0,也可以爲1,所以就能分成兩個網絡ID

172.16.0 | 0000000.0/17

172.16.1 | 0000000.0/17

那麼形成的IP段就爲:

172.16.0.1-172.16.127.254

172.16.128.1-172.16.255.254

那借兩位呢?則可分爲4個網絡

–》劃分子網數:2^網絡ID向主機ID借的位數

舉例:

中國移動10.0.0.0/8 給32個省,每個省分配獨立的子網,借5位,將第10個子網分配河南省,河南省再次分18子網給各個地市使用。
1 每個省的子網絡對應netmask? 255.248.0.0 /13
2 每個省的子網絡主機多少?2^(32-13)-2=524286
3 最小的子網絡的網絡ID?10.0.0.0/13
10.00000 000.0
4 最大的子網絡的IP範圍?10.248.0.1-10.255.255.254
10.11111 000.0.1
10.11111 111.255.254

中國移動10.0.0.0/8 給32個省,每個省分配獨立的子網,借5位,將第10個子網分配河南省,河南省再次分18子網給各個地市使用。
1 每個市的子網絡對應netmask? 255.255.192.0
2 每個市的子網絡主機多少?2^14-2=16382
3 最小的子網絡的網絡ID?10.72.0.0/18
4 最大的子網絡的IP範圍?10.79.192.1-10.79.255.254/18
10.01001 000.00 000000.00000000
10.01001 111.11 000000.00000001
10.01001 111.11 111111.11111110


合併子網:將多個子網合併成一個大網,也稱爲超網,主機ID向網絡ID借位

note:一般是在路由器上配置,由於提高性能

220.78.10101 000.0
220.78.10101 001.0
220.78.10101 010.0

220.78.10101 110.0

220.78.10101 111.0
合併後
220.78.10101 000.0 —>合併子網,取最大相同位數即可
220.78.168.0/21

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