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IP地址和子网掩码

2023-11-09

本科的时候其实修过计算机网络，但是现在基本上都还给老师了，在这里重新学习一下IP地址的相关内容

1、IP地址的分类

A类：000~127，默认子网掩码：255.0.0.0
B类：128~191，默认子网掩码：255.255.0.0
C类：192~223，默认子网掩码：255.255.255.0
D类：224~239
E类：240~255
在这里插入图片描述

2、子网掩码

子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩，它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。

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。
子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。

子网掩码——屏蔽一个IP地址的网络部分的“全1”比特模式。对于A类地址来说，默认的子网掩码是255.0.0.0；对于B类地址来说默认的子网掩码是255.255.0.0；对于C类地址来说默认的子网掩码是255.255.255.0。

通过子网掩码，就可以判断两个IP在不在一个局域网内部。

子网掩码可以看出有多少位是网络号，有多少位是主机号

3、IP地址和子网掩码是如何一起使用的

一个IP地址分为网络号和主机号两部分，网络号是通过IP地址与子网掩码进行与运算得到的，比如我们有如下的IP地址：
180.210.242.131，即10110100.11010010.11110010.10000011
同时有如下子网掩码：
255.255.248.0 即11111111.11111111.11111000.00000000
进行与运算得到的结果为：10110100.11010010.11110000.00000000（180.210.240.0）这就是网络号
将子网掩码取反再进行与运算得到的就是主机号：00000000.00000000.00000010.10000011（0.0.2.131）
然后我们来算一些基本的量：，

  1. 首先算出可划分的子网的数量，这个是需要计算子网掩码置1的位数（站主机位）的个数，换句话说就是比默认该类地址的子网掩码多多少位，这里因为这个IP地址是B类地址，默认的子网掩码是255.255.0.0，所以本来的网络号是16位，但它实际网络号是21位，就是借了5位网络位，所以可以划分2^5个子网，即32个，实际使用30个，另外两个做为串行链路接口使用；
  2. 这个网段可以容纳主机2^11个，十一等于子网掩码中0的个数，即主机号的位数，即2048个，有效2046个一头一尾分别做网络号和广播，每个子网最少需要两个主机IP。

广播地址：专门用于同时向网络中所有工作站进行发送的一个地址。

在使用TCP/IP 协议的网络中，主机标识段host ID 为全1 的IP 地址为广播地址，广播的分组传送给host ID段所涉及的所有计算机。例如，对于10.1.1.0 （255.255.255.0 ）网段，其广播地址为10.1.1.255 （255 即为2 进制的11111111 ），当发出一个目的地址为10.1.1.255 的分组（封包）时，它将被分发给该网段上的所有计算机。

4、网关

网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。

比如有网络A和网络B，网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254”，子网掩码为255.255.255.0；网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”，子网掩码为255.255.255.0。
在没有路由器的情况下，两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的，即使是两个网络连接在同一台交换机（或集线器）上，TCP/IP协议也会根据子网掩码（255.255.255.0）判定两个网络中的主机处在不同的网络里。

而要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中，就把数据包转发给它自己的网关，再由网关转发给网络B的网关，网络B的网关再转发给网络B的某个主机。

5、ip段/数字-如192.168.0.1/24是什么意思

后面这个数字标示了我们的网络号的位数，也就是子网掩码中前多少号为1

129.168.1.1 /24 这个24就是告诉我们网络号是24位

也就相当于告诉我们了

子网掩码是：11111111 11111111 11111111 00000000

即：255.255.255.0

172.16.10.33/27 中的/27

也就是说子网掩码是255.255.255.224 即27个全1

11111111 11111111 11111111 11100000

通俗解读：
https://www.zhihu.com/question/56895036

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