IP地址规划
IPV4:32位二进制
IPV6:128位二进制
它们可唯一标识 IP 网络中的每台设备
每台主机(计算机、网络设备、外围设备)必须具有唯一的地址
IP地址由两部分组成
• 网络ID:
• 标识网络:表明你在哪个网段
• 每个网段分配一个网络ID
• 主机 ID:
• 标识单个主机
• 由组织分配给各设备
mac地址虽然具有唯一性,但是不具有可管理性
eg:192.168.0.0-192.168.0.255 Class C的说明
11000000.10101000.00000000.00000000
11000000.10101000.00000000.11111111
|--------Net_ID-----------|--host--|
网络号 主机号 在同一个网络号下的主机 可以直接通过广播通信
Host_ID不可同时为0也不可同时为1,因为全为0表示整个网段的地址(Network IP),而全为1
则表示为广播的地址(Broadcast IP)
上面的例子中,192.168.0.0(Host_ID全部为0)以及192.168.0.255(Host_ID全部为1)不可用
来作为网段内主机的IP值,也就是说,这个网段内可用来作为主机IP使用的值的范围为:
192.168.0.1 到 192.168.0.254
IP分级
Class A : 0.xx.xx.xx -127.xx.xx.xx ,网络号前8位,即子网掩码 /8
Class B : 128.xx.xx.xx - 191.xx.xx.xx ,网络号前16位,即子网掩码 /16
Class C : 192.xx.xx.xx - 223.xx.xx.xx ,网络号前24位,即子网掩码 /24
Class D : 224.xx.xx.xx - 239.xx.xx.xx
是用来作为组播的特殊功能之用(最常用在大批计算机的网络还原)
Class E : 240.xx.xx.xx - 255.xx.xx.xx
Class E 则是保留没有使用的网段
Private IP : 私有IP或保留IP,不能直接连上Internet的IP,主要用于局域网络内的主机连接规划
Class A: 10.0.0.0 -10.255.255.255 (子网掩码 /8)
Class B: 172.16.0.0 - 172.31.255.255 (子网掩码 /16)
Class C: 192.168.0.0 - 192.168.255.255 (子网掩码 /24)
lo网络:用来测试操作系统内部循环所用的网络,同时也能够提供给系统内部原来就需要使用网络接口的服务(daemon)所使用
地址分类说明
A类: IP地址最前面一位是0的
前8位网络ID,后24位是主机ID
0XXXXXXX.X.Y.Z
0-127.X.Y.Z
1-126.X.Y.Z
网络数:2的7次方-2,但是0开头的不能用,因为是位置地址,127开头的也不能用,是回环地址,所以实际能用的网络号为:1-126
主机数:2的24次方,不过NET_ID.0.0.0 不能要,因为它代表了这个网络,而NET_ID.255.255.255也不能要,因为它代表广播,所以实际能用的主机数为 2的24次方-2 :16777214
在同一个网段:网络ID相同
B类 IP地址最前面两位是10的
前16位网络ID,后16位是主机ID
10XXXXXX.X.Y.Z
128-191.X.Y.Z
10000000 128
10111111 192
网络数:2^14=16384,因为最前面10是作为B类的标志,不能变
主机数:2^16-2=65534
C类: IP地址最前面三位是110的
前24位网络ID,后8位是主机ID
110XXXXX.X.Y.Z
192-223.X.Y.Z
网络数:2^21=2097152
主机数:2^8-2=254
D类
多播:组播
224-239.X.Y.Z
E类
240-254.X.Y.Z
203.110.X.163
无类:网络ID,主机ID任意位:即带着子网掩码,不按照ABC类分的IP,可以叫做无类
表示主机IP
CIDR表示法:无类域间路由
IP/网络ID位数
netmask:子网掩码,功能:确定网络ID的位数,32位二进制,对应IP网络ID位为1,对应IP中主机ID为0
202.123.180.200/20 netmask? 255.255.240.0,主机数?2^(32-20)-2=4094
网络ID求值方法:子网掩码与IP做相与运算,1 1 得1,1 0 得0,0 0 得0
练习:
203.110.200.123/21
1 netmask? 255.255.248.0
2 网络ID?203.110.200.0
计算:
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 网络ID?222.100.128.0
3 主机数最多有多少? 2^13-2=8190
4 此网络中最小的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是网络号
222.100.159.255 是广播号
问题现象:
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认为和B不是同一网段
B—>A
1 192.168.0.0
2 192.168.0.0
3 ==?yes B认为和A是同一网段
如何判断两个主机是否在同一网段?
判断主机是否在同一个网段:网络ID是否相同,用自已的IP和自已的netmask相与,再用自已的netmask和对方的IP相与,结果比较
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
上面两组是通的!因为网络号是一样的
划分子网:将一个大网络(主机多,主机ID位多)分割成多个小网段(主机少,主机ID位少),原有的网络ID位变多,原有主机ID变少,网络ID向主机ID借位
比如一个B类网段 172.16.0.0/16,将其拆分为两个小网段,怎么做呢?
网络ID借一位即可
172.16.00000000.0 /16
借主机ID一位:
172.16.0 | 0000000.0 /17
由于借的这个主机位 可以为0,也可以为1,所以就能分成两个网络ID
172.16.0 | 0000000.0/17
172.16.1 | 0000000.0/17
那么形成的IP段就为:
172.16.0.1-172.16.127.254
172.16.128.1-172.16.255.254
那借两位呢?则可分为4个网络
–》划分子网数:2^网络ID向主机ID借的位数
举例:
中国移动10.0.0.0/8 给32个省,每个省分配独立的子网,借5位,将第10个子网分配河南省,河南省再次分18子网给各个地市使用。
1 每个省的子网络对应netmask? 255.248.0.0 /13
2 每个省的子网络主机多少?2^(32-13)-2=524286
3 最小的子网络的网络ID?10.0.0.0/13
10.00000 000.0
4 最大的子网络的IP范围?10.248.0.1-10.255.255.254
10.11111 000.0.1
10.11111 111.255.254
中国移动10.0.0.0/8 给32个省,每个省分配独立的子网,借5位,将第10个子网分配河南省,河南省再次分18子网给各个地市使用。
1 每个市的子网络对应netmask? 255.255.192.0
2 每个市的子网络主机多少?2^14-2=16382
3 最小的子网络的网络ID?10.72.0.0/18
4 最大的子网络的IP范围?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
合并子网:将多个子网合并成一个大网,也称为超网,主机ID向网络ID借位
note:一般是在路由器上配置,由于提高性能
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
合并后
220.78.10101 000.0 —>合并子网,取最大相同位数即可
220.78.168.0/21