IPV4地址

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各类IP地址介绍

IPV4地址由网络号及主机号组成,网络号组成。长度为32bit,由4段组成。网络号由子网掩码决定。计算网络位需要使用二进制转换十进制或十进制转化位二进制的方式获取。(十进制转换为二进制需使用短除法)各类地址如下:
A类地址:1.0.0.0-127.255.255.255
B类地址:128.0.0.0-191.255.255.255
C类地址:192.0.0.0-223.255.255.255
D类地址:224.0.0.0 - 239.255.255.255
E类地址:240.0.0.0-255.255.255.254
私网地址:
A类地址:10.0.0.0-10.255.255.255/8
B类地址:172.16.0.0-172.31.255.255/16
C类地址:192.168.0.0-192.168.255.255/24
网络号的获取可以通过IP地址及子网掩码通过转换为二进制进行与运算获得。得到一个网络号结合子网掩码可以获取到该网络号下的网段。如:
IP地址:00001010.01001000.01010011.00000000
子网掩码:11111111.11111111.11111100.00000000
AND:00001010.01001000.01010000.00000000
可得此IP地址的网络号为:10.72.80.0/22(子网掩码为255.255.252.0)

PS:网络位,主机位,子网掩码计算时最后一个数字为1不为2.如00010001等于17.其中2个1的分别代表16和1.然后相加所得17.

VLSM-变长子网掩码

是指一个网络可以用不同的掩码进行配置。之所以要使用变长子网掩码,是在把一个网络划分成多个子网方面提供更多的灵活性,同时保持在每个子网中能够有足够数量的主机。

子网数为2^n,n为向主机位所借位数,如在192.168.1.0/24需借用两位主机号。则最后结果为192.168.1.0/26。所得掩码为255.255.255.192。2^2=4,即可生成4个子网。划分好后可得网络号。当出现网络号时,则可计算该网络号主机的取值范围。既所得网络号后可计算出此网段支持的主机台数。主机台数为2^m-2,其中m位该网络号所剩的主机号,2位两个特殊地址:广播地址及网络地址,广播地址为主机号全为1的地址,网络地址为主机号全为0的地址。此两个地址无法分配给终端设备使用,所以需要减去。

划分子网时,如按照等量划分主机数,可以使用单纯的变长子网掩码。变长后根据每个子网的网络号及子网掩码定出主机范围。192.168.111.0/24如需划30台主机,则可使用2^m-2>=30台。可算出主机位m是5,则需要借用3个主机位。那么子网数则位2^3=8则可定出8子网,可得8个网络号则可得出8个主机取值范围。子网大小根据子网数及借用网络数用1,0组合排列。此案例借用网络为3位,那么1,0组合位数为3位。子网得出为8,那么就有8个。组合排列位数从小到大排列为为000,001,010,011,100,101,110,111。
即各子网网络号为(下面“/”为区分网络为及主机位,无实际意义)
192.168.111.000/00000,即192.168.111.0/27
192.168.111.001/00000,即192.168.111.32/27
192.168.111.010/00000,即192.168.111.64/27
192.168.111.011/00000,即192.168.111.96/27
192.168.111.100/00000,即192.168.111.128/27
192.168.111.101/00000,即192.168.111.160/27
192.168.111.110/00000,即192.168.111.192/27
192.168.111.111/00000,即192.168.111.224/27

子网1: 192.168.111.0/27(包含主机地址范围192.168.111.1 - 192.168.111.30)
其中减去网络地址192.168.111.0及广播地址192.168.111.31

子网2: 192.168.111.32/27(包含主机地址范围192.168.111.33 - 192.168.111.62)
其中减去网络地址192.168.111.32及广播地址192.168.111.63

子网3: 192.168.111.64/27(包含主机地址范围192.168.111.65 - 192.168.111.94)
其中减去网络地址192.168.111.64及广播地址192.168.111.95

子网4: 192.168.111.96/27(包含主机地址范围192.168.111.97 - 192.168.111.126)
其中减去网络地址192.168.111.96及广播地址192.168.111.127

子网5: 192.168.111.128/27(包含主机地址范围192.168.111.129 - 192.168.111.158)
其中减去网络地址192.168.111.128及广播地址192.168.111.159

子网6: 192.168.111.160/27(包含主机地址范围192.168.111.161 - 192.168.111.190)
其中减去网络地址192.168.111.160及广播地址192.168.111.191

子网7: 192.168.111.192/27(包含主机地址范围192.168.111.193 - 192.168.111.222)
其中减去网络地址192.168.111.192及广播地址192.168.111.223

子网8: 192.168.111.224/27(包含主机地址范围192.168.111.225 - 192.168.111.254)
其中减去网络地址192.168.111.224及广播地址192.168.111.255

反之亦可问如划分8个子网的情况下,每个子网的主机数取值范围为多少或给出个子网IP地址,询问是否在这个子网段或在不在大IP地址中。

如每个子网有不同的主机数,则可使用使用七巧板划分方式进行划分。此方法较为抽象,但熟练运用后对子网划分不同主机数十分奏效。遵循原则为根据主机数大小进行排序,从大到小,根据七巧板中的数字进行划分。七巧板中遵循从小到大进行分配。

现有一个C类网络地址段192.168.1.0/25,请使用变长子网掩码给三个子网分别分配IP地址需求:三个区域第一个部门需要30个主机,第二个部门需要20个主机,第三个部门需要10个主机。
192.168.1.0转换为二进制为(下面“/”为区分网络为及主机位,无实际意义)
11000000.10101000.00000001.0/0000000
主机个数为2^7=128(所得所有地址,此处无需减2,因为每个都网络地址及广播地址都包含在此)
可根据此画出一个正方形,代表所有主机数,此处主机数最大值为128。因为最大的数值为30,遂可以在正方形中画平均线,分为0,1.一边代表64个主机。因为64远大于32.则可以在0的基础上画出00,01。那么其中的一块代表的则是32台。根据七巧板中遵循从小到大进行分配原则。
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上述则30台设备网络号为11000000.10101000.00000001.000/00000,(此处因为掩码为25,所以要在前面加个0,所以得到数值为000而不是00)即192.168.1.0,因为借用了两位主机号,加上本身网络号,则最终子网网络地址为192.168.1.0/27。
子网1:192.168.1.0/27(包含主机地址范围192.168.1.1 - 192.168.111.30)
其中减去的地址为网络地址192.168.1.0及广播地址192.168.1.31

上述第二部门为20台设备,第二块01七巧板再次划分则为16,无法满足需求。则将01分配给第二部门20台设备网络号为(此处因为掩码为25,所以要在前面加个0,所以得到数值为001而不是01)11000000.10101000.00000001.001/00000即192.168.1.32,因为借用了两位主机号,加上本身网络号,则最终子网网络地址为192.168.1.32/27。
子网2:192.168.1.32/27(包含主机地址范围192.168.1.33 - 192.168.1.62)
其中减去的地址为网络地址192.168.1.32及广播地址192.168.1.63

上述第三部门为10台设备,因为0开头的已经用完,则需要动用1开通的主机段,那么1本身有64个地址。平均分后变成10,11。10,11则有32个地址。因为32远大于10台,则可以进行10的划分,变为100,101。100,101为16个地址。分配给第三部门10台设备网络号为11000000.10101000.00000001.0100/0000(此处因为掩码为25,所以要在前面加个0,所以得到数值为0100而不是100)即192.168.1.64,因为借用了三位主机号加上本身网络号,则最终子网网络地址为192.168.1.64/28
子网3:192.168.1.64/28(包含主机地址范围192.168.1.65 - 192.168.1.78)
其中减去的地址为网络地址192.168.1.64及广播地址192.168.1.79
具体图示为:
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CIDR-无类别域间路由

将多个IP地址通过得出相同网络位,改变网络位来将IP地址整合出IP地址。从而减少是路由表数量。
如18.31.128.0/17和18.31.0.0/17,需聚合成一个单一前缀。
18.31.128.0/17和18.31.0.0/17转换为以下二进制并得出取相同位网络号位:
00010010.00011111.10000000.00000000
00010010.00011111.00000000.00000000
00010010.00011111.X.X
则聚合出IP地址位18.31.X.X。根据相同网络位00010010.00011111可得网络位占用16位,则子网掩码位11111111.11111111.00000000.00000000,则子网掩码位/16。即255.255.0.0。遂最后聚合结果为18.31.0.0/16.

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