网络基础知识入门(IP地址及其子网划分)
IP地址作用：在一定范围内，唯一的表示一个网络设备；
表示：
二进制 --- 10101010101010010101 ， 共32个；
点分十进制 - X.X.X.X ； （1个10进制，代表的是 8 个 2进制）
结构：
网络位 + 主机位 ；
192.168.1.1
子网掩码：
区分IP地址中的网络位和主机位；
如何实现区分：
@ 子网掩码的长度与IP地址，是相同；
@ 子网掩码中的1所对应的IP地址中的位，叫做”网络位“；
@子网掩码中的0所对应的IP地址中的位，叫做”主机位“
；
表示：
二进制
点分十进制
/n (n表示的子网掩码中 1 的个数；)
特点：
1、左边永远是1，右边永远是0；
2、1和0永远不会交叉出现；
例如：
IP地址 - 101010101010110101010101101010110
子网掩码 - 111111111111111111111000000000000
192.168.1.0 /27
11111111 11111111 1111111 11100000
255.255.255.224
特殊的IP地址：
网络地址 - 主机位全为0 ；表示的是一个范围。
广播地址 - 主机位全为1 ；表示的是一个网段中的所有主机。
10进制到2进制的转换：
192 = 1100 0000
178=1011 0010
168=1010 1000
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
计算10进制到2进制转换的重要意义：
可以精确的判断出两个IP地址是否存在于同一个”网段“；
可以精确的判断出一个IP地址是否可用（可以配置在设备上）；
计算2进制到10进制转换的重要意义：
便于人们对于IP地址的配置和管理；
------------------------------------------------------------------------------------------
子网掩码分类：
A - 默认掩码 - 255.0.0.0
但是 ， 默认掩码都是可以更改的：
126.1.1.1 255.255.255.0 ， 有效的
X.0.0.0
11111110 .0.0.0
254.0.0.0
B - 默认掩码 - 255.255.0.0
C - 默认掩码 - 255.255.255.0
IP地址空间不足/浪费解决方案：
1、划分公有地址和私有地址：
私有地址空间 -
A 0 -- 127 /8
10.0.0.0 --- 10.255.255.255 (8)
B 128 -- 191 /16
172.16.0.0 --- 172.31.255.255 (12)
2 的 20 次方；
C 192 -- 223 /24
192.168.0.0 --- 192.168.255.255 (16)
网段A ： 192.168.1.0/24 --> 256 个 IP 地址；
可用IP - 254
网段B ： 192.168.2.0/24 --> 256 个 IP 地址；
可用IP - 254
D 224 -- 239 （组播地址）
239.0.0.0 --- 239.255.255.255 (8)
------------------------------------------------------------------------------------------------------
子网划分： (192.168.1.0 /24 , 总共可用地址 254 )
分七个段每个里面包含至少28个地址且尽量避免浪费
1、首先确定主机位；
2 的 N 次方 ，减 2 个特殊IP地址，必须大于等于28
所以 N 取值 5 ；
2、确定新的IP网段的网络地址：
新的网段的网络位 为 27 位 （32-5）；
所以新的网段为：
192.168.1.0000 0000 /27
192.168.1.0 -- 192.168.1.31 /27
192.168.1.0010 0000 /27
192.168.1.0100 0000 /27
192.168.1.0110 0000 /27
192.168.1.1000 0000 /27
192.168.1.1010 0000 /27
192.168.1.1100 0000 /27
192.168.1.1110 0000 /27
---------------------------------------------------------
思路：
1、首先确定给定IP地址的网络地址；
2、其次确定新的网络地址中的主机位个数；
3、再次确定新的网络地址中的网络位；
3、再次确定新的网络地址中的网络
补充：
bit ， 位 ， 任何一个0或者一个1，都称之为 1 位；
Byte ， 字节 ， 一个字节等于 8 个 bit ；
案例
200.78.35.2 /22
1、写出该IP地址所属于的网络地址和广播地址；
200.78.0010 0011 .0000 0010 /22
- 网络地址 ： 200.78.32.0 /22
- 广播地址 ：200.78.35.255 /22
2、将该地址所在网段，进行子网划分：
划分为4个网段；
每个网段42台主机；
最大程度上减少每个网段的IP地址的浪费
写出每个网段的IP地址范围；
新网段1：主机位 n=6 ，所以 网络位 是 32-6 =26 ；
主机IP数量 : 2的n次方-2 >=42 ;
200.78.32.0 /22
200.78.0010 0000.0000 0000 /26
新网段1： 200.78.32.0/26
200.78.32.63/26
200.78.0010 0000.0100 0000 /26
新网段2： 200.78.32.64/26
200.78.32.127/26
赫朗网络系统工程有限公司 苏州赫朗网络
200.78.0010 0000.1000 0000 /26
新网段3： 200.78.32.128/26
200.78.32.191/26
200.78.0010 0000.1100 0000 /26
新网段4： 200.78.32.192/26
200.78.32.255/26
思路：
首先确定哪些部分是不可以变化的（老大给定的网络位不能变）
其次基于每个网段主机数量确定新网段的主机位的个数；
一旦主机位数量确定，则新网段的子网掩码就确定了；
最后基于新的掩码确定新的网段的网络位，从而变化哪些除老大
不允许变化的位，就可以变化出多个不同的网段；
案例
基于给定的IP地址进行子网划分；
1、给定IP地址为 - 137.26.19.200 /17
2、对IP地址所属于的网段进行子网划分：
#确保有7个网段；
#每个网段的可用主机数量为 35 ；
#确保每个网段尽量减少可用IP地址的浪费；
3、写出每个网段的IP地址空间范围；
步骤分解：
1、计算出给定IP地址所在的网段（网络地址）
ip
1000 1001 . 0001 1010 . 0001 0011 . 1100 1000
mask 1111 1111 1111 1111 1000 0000 0000 0000
所以，网络地址为：
1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0000 . 0000 0000
1111 1111 1111 1111 1000 0000 0000 0000
最终计算所得，网络地址为- 137.26.0.0 /17
2、计算新网段的主机位的个数，假设 主机位个数为 n ；
2的n次方 ， 减2 ， 大于等于35 ；
n=6
3、计算出每个新网段的网络位的个数：
32-6 = 26 ；
所以，每个新网段的子网掩码应该为： /26
4、故，最终的每个新网段的IP地址范围为：
137.26.0.0 /26
网段1 1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0000 . 0000 0000 /26
137.26.0.0/26 -137.26.0.63/26
网段2 1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0000 . 0100 0000 /26
137.26.0.64/26 -
网段3 1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0000 . 1000 0000 /26
网段4 1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0000 . 1100 0000 /26
网段5 1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0001 . 0000 0000 /26
网段6 1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0001 . 0100 0000 /26
网段7 1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0001 . 1000 0000 /26
表示：
二进制 --- 10101010101010010101 ， 共32个；
点分十进制 - X.X.X.X ； （1个10进制，代表的是 8 个 2进制）
结构：
网络位 + 主机位 ；
192.168.1.1
子网掩码：
区分IP地址中的网络位和主机位；
如何实现区分：
@ 子网掩码的长度与IP地址，是相同；
@ 子网掩码中的1所对应的IP地址中的位，叫做”网络位“；
@子网掩码中的0所对应的IP地址中的位，叫做”主机位“
；
表示：
二进制
点分十进制
/n (n表示的子网掩码中 1 的个数；)
特点：
1、左边永远是1，右边永远是0；
2、1和0永远不会交叉出现；
例如：
IP地址 - 101010101010110101010101101010110
子网掩码 - 111111111111111111111000000000000
192.168.1.0 /27
11111111 11111111 1111111 11100000
255.255.255.224
特殊的IP地址：
网络地址 - 主机位全为0 ；表示的是一个范围。
广播地址 - 主机位全为1 ；表示的是一个网段中的所有主机。
10进制到2进制的转换：
192 = 1100 0000
178=1011 0010
168=1010 1000
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
计算10进制到2进制转换的重要意义：
可以精确的判断出两个IP地址是否存在于同一个”网段“；
可以精确的判断出一个IP地址是否可用（可以配置在设备上）；
计算2进制到10进制转换的重要意义：
便于人们对于IP地址的配置和管理；
------------------------------------------------------------------------------------------
子网掩码分类：
A - 默认掩码 - 255.0.0.0
但是 ， 默认掩码都是可以更改的：
126.1.1.1 255.255.255.0 ， 有效的
X.0.0.0
11111110 .0.0.0
254.0.0.0
B - 默认掩码 - 255.255.0.0
C - 默认掩码 - 255.255.255.0
IP地址空间不足/浪费解决方案：
1、划分公有地址和私有地址：
私有地址空间 -
A 0 -- 127 /8
10.0.0.0 --- 10.255.255.255 (8)
B 128 -- 191 /16
172.16.0.0 --- 172.31.255.255 (12)
2 的 20 次方；
C 192 -- 223 /24
192.168.0.0 --- 192.168.255.255 (16)
网段A ： 192.168.1.0/24 --> 256 个 IP 地址；
可用IP - 254
网段B ： 192.168.2.0/24 --> 256 个 IP 地址；
可用IP - 254
D 224 -- 239 （组播地址）
239.0.0.0 --- 239.255.255.255 (8)
------------------------------------------------------------------------------------------------------
子网划分： (192.168.1.0 /24 , 总共可用地址 254 )
分七个段每个里面包含至少28个地址且尽量避免浪费
1、首先确定主机位；
2 的 N 次方 ，减 2 个特殊IP地址，必须大于等于28
所以 N 取值 5 ；
2、确定新的IP网段的网络地址：
新的网段的网络位 为 27 位 （32-5）；
所以新的网段为：
192.168.1.0000 0000 /27
192.168.1.0 -- 192.168.1.31 /27
192.168.1.0010 0000 /27
192.168.1.0100 0000 /27
192.168.1.0110 0000 /27
192.168.1.1000 0000 /27
192.168.1.1010 0000 /27
192.168.1.1100 0000 /27
192.168.1.1110 0000 /27
---------------------------------------------------------
思路：
1、首先确定给定IP地址的网络地址；
2、其次确定新的网络地址中的主机位个数；
3、再次确定新的网络地址中的网络位；
3、再次确定新的网络地址中的网络
补充：
bit ， 位 ， 任何一个0或者一个1，都称之为 1 位；
Byte ， 字节 ， 一个字节等于 8 个 bit ；
案例
200.78.35.2 /22
1、写出该IP地址所属于的网络地址和广播地址；
200.78.0010 0011 .0000 0010 /22
- 网络地址 ： 200.78.32.0 /22
- 广播地址 ：200.78.35.255 /22
2、将该地址所在网段，进行子网划分：
划分为4个网段；
每个网段42台主机；
最大程度上减少每个网段的IP地址的浪费
写出每个网段的IP地址范围；
新网段1：主机位 n=6 ，所以 网络位 是 32-6 =26 ；
主机IP数量 : 2的n次方-2 >=42 ;
200.78.32.0 /22
200.78.0010 0000.0000 0000 /26
新网段1： 200.78.32.0/26
200.78.32.63/26
200.78.0010 0000.0100 0000 /26
新网段2： 200.78.32.64/26
200.78.32.127/26
赫朗网络系统工程有限公司 苏州赫朗网络
200.78.0010 0000.1000 0000 /26
新网段3： 200.78.32.128/26
200.78.32.191/26
200.78.0010 0000.1100 0000 /26
新网段4： 200.78.32.192/26
200.78.32.255/26
思路：
首先确定哪些部分是不可以变化的（老大给定的网络位不能变）
其次基于每个网段主机数量确定新网段的主机位的个数；
一旦主机位数量确定，则新网段的子网掩码就确定了；
最后基于新的掩码确定新的网段的网络位，从而变化哪些除老大
不允许变化的位，就可以变化出多个不同的网段；
案例
基于给定的IP地址进行子网划分；
1、给定IP地址为 - 137.26.19.200 /17
2、对IP地址所属于的网段进行子网划分：
#确保有7个网段；
#每个网段的可用主机数量为 35 ；
#确保每个网段尽量减少可用IP地址的浪费；
3、写出每个网段的IP地址空间范围；
步骤分解：
1、计算出给定IP地址所在的网段（网络地址）
ip
1000 1001 . 0001 1010 . 0001 0011 . 1100 1000
mask 1111 1111 1111 1111 1000 0000 0000 0000
所以，网络地址为：
1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0000 . 0000 0000
1111 1111 1111 1111 1000 0000 0000 0000
最终计算所得，网络地址为- 137.26.0.0 /17
2、计算新网段的主机位的个数，假设 主机位个数为 n ；
2的n次方 ， 减2 ， 大于等于35 ；
n=6
3、计算出每个新网段的网络位的个数：
32-6 = 26 ；
所以，每个新网段的子网掩码应该为： /26
4、故，最终的每个新网段的IP地址范围为：
137.26.0.0 /26
网段1 1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0000 . 0000 0000 /26
137.26.0.0/26 -137.26.0.63/26
网段2 1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0000 . 0100 0000 /26
137.26.0.64/26 -
网段3 1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0000 . 1000 0000 /26
网段4 1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0000 . 1100 0000 /26
网段5 1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0001 . 0000 0000 /26
网段6 1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0001 . 0100 0000 /26
网段7 1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0001 . 1000 0000 /26
