IP 地址分类

为了便于寻址以及层次化构造网络,每个IP地址均包含两个标识码,即网络号和主机号。同一个物理网络中的所有主机使用同一个网络号,而这个网络中的各个主机(如工作站、服务器、路由器)都有有一个局域网内唯一的主机号与之对应。因此IP地址的格式可以简单的表示为:
IP地址::= {<网络号>,<主机号>}。

IP 地址分类、子网划分、变长子网计算

A类IP地址

一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成,用第一组数字表示网络本身的地址,后面三组数字作为连接于网络上的主机的地址。分配给具有大量主机(直接个人用户)而局域网络个数较少的大型网络。例如IBM公司的网络。
网络地址的最高位必须是“0”, 地址范围从1.0.0.0 到127.0.0.0)。可用的A类网络有127个,每个网络能容纳16777214个主机。其中127.0.0.1是一个特殊的IP地址,表示主机本身,用于本地机器的测试。

注:
A:0-127,其中0代表任何地址,127为回环测试地址,因此,A类ip地址的实际范围是1-126.

默认子网掩码为255.0.0.0

B类IP地址

一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成,B类地址分配给一般的中型网络。

网络地址的最高位必须是“10”,地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。可用的B类网络有16382个,每个网络能容纳6万多个主机 。

注:
B:128-191,其中128.0.0.0和191.255.0.0为保留ip,实际范围是128.1.0.0–191.254.0.0。

默认子网掩码为255.255.0.0

C类IP地址

一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成,C类地址分配给小型网络,如一般的局域网和校园网,它可连接的主机数量是最少的,采用把所属的用户分为若干的网段进行管理。

网络地址的最高位必须是“110”。范围从192.0.0.0到223.255.255.255。C类网络可达209万余个,每个网络能容纳254个主机。

注:C:192-223,其中192.0.0.0和223.255.255.0为保留ip,实际范围是192.0.1.0–223.255.254.0

默认子网掩码为255.255.255.0

D类地址

用于多点广播(Multicast)。 D类IP地址第一个字节以“lll0”开始,它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络,目前这一类地址被用在多点广播(Multicast)中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机,它标识共享同一协议的一组计算机。224.0.0.0到239.255.255.255用于多点广播 。

E类IP地址

以“llll”开始,为将来使用保留。240.0.0.0到255.255.255.254,255.255.255.255用于广播地址。

全零(“0.0.0.0”)地址对应于当前主机。全“1”的IP地址(“255.255.255.255”)是当前子网的广播地址。

子网掩码

什么是掩码(子网掩码)?

子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。

简单点说就像隔房间的墙,把大房间分割成一个个小房间。

例如192.168.1.100/24

IP 地址分类、子网划分、变长子网计算

eg

从前有一个地主,有256间房子,地主家的门牌号码是“192.168.1”,那么他家第一间房子的门牌号码是192.168.1.0,第二间是192.168.1.1,…第256间的编号是192.168.1.255。

地主老了,需要把256间房子分给4个儿子,平均分配,每个儿子可以分64间。

请来一位先生主持公道,先生这么来操作:
192.168.1.0-192.168.1.63 分给大儿子
192.168.1.64-192.168.1.127 分给二儿子
192.168.1.128 -192.168.1.191 分给三儿子
192.168.1.192-192.168.1.255 分给四儿子

那如何来描述四个儿子的子网网段呢?
192.168.1.0/26
192.168.1.64/26
192.168.1.128/26
192.168.1.192/26

/26是什么
255.255.255.192的二进制是多少? “11111111-11111111-11111111-11”大家数数一共多少个1?,是26个1,为了简化子网掩码的表示,用/26代替255.255.255.192。

按位与运算
我们来看大儿子的网段192.168.1.0/26是如何得到的?

以大儿子的房间为例:
192.168.1.0-192.168.1.63

二进制表示:
192.168.1.0

11000000.10101000.00000001.00000000

192.168.1.63

11000000.10101000.00000001.00111111

首尾地址完全相同的是多少?
11000000.10101000.00000001.00

数数一共多少位?26位!那么用这个“192.168.1.0/26”就可以表示大儿子所有房间。

对照房间的门牌号码“192.168.1.199”,很显然属于四儿子的。

一个主机192.168.1.199/26 能否和直连主机192.168.1.200/24 通信?
可以的,因为都是四儿子的房间。
一个主机192.168.1.199/26 能否和直连主机192.168.1.1/24 通信?
不可以,因为一个是大儿子的房间,一个是四儿子的房间,无法直连通信!

变长子网计算

eg 1

IP 地址分类、子网划分、变长子网计算
这个题考的是基本的运算:

将IP地址与子网掩码直接相与即可,要清楚255是八个一,所以与其相与一定是它本身,也就是 210.33.5 是不变的,只需要看68的二进制与128的二进制即可:

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eg 2

IP 地址分类、子网划分、变长子网计算

解析:因为是A类网络,子网掩码默认为255.0.0.0,所以多出来的224就是子网号,也就是11100000,子网号就是占了前三个号,2的3次方,也就是八个子网个数,至于每个的子网号,就看后五位为零的主机号,去除掉全零和全一,也就是都从00001到11110的范围:

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eg 3

IP 地址分类、子网划分、变长子网计算分成4个子网,子网掩码恒为 192, 同一个网段的子网掩码相同。
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eg 4

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解析:先判断为C类地址,要五个子网,需要三个1:11100000;剩下五个主机数,2的五次方-2=30>28,所以主机数也够,因此子网掩码应为:255.255.255.224;

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