IP子网划分

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IP地址

IP:Internetprotocol,在互联网漫游的计算机的“身份证号”。唯一标识一台网络设备的身份ID。

私有地址:192.168.1.101

NAT:网络地址转换(翻译)

网络位:子网掩码1bit对应的位是网络位
主机位:子网掩码0比特对应的位
网络地址:主机位全为 0的地址,用于标识整个子网(如 192.168.1.0/24)。
广播地址:主机位全为 1的地址,用于向子网内所有设备发送数据(如 192.168.1.255/24)。
可用主机 IP:主机位既不全为 0 也不全为 1的地址,用于分配给网络设备(如 192.168.1.1-254/24)。

注:主机位全0全1的ip地址和掩码的组合是无效的。

例子一:以IP:192.168.1.127 Mac:255.255.255.128为例
192.168.1.127在计算机眼里可以是192.168.1.0111 1111
它的网络位是192.168.1.0 后半部分111 1111为主机位
此时主机位全1,无效

例子二:以IP:192.168.1.128 Mac:255.255.255.128为例
192.168.1.128在计算机眼里可以是192.168.1.1000 0000
它的网络位是192.168.1.1 后半部分000 0000为主机位
此时主机位全0,无效

IP编址

  • IP地址分为网络部分和主机部分。
  • IP地址由32个二进制位组成,通常用点分十进制形式表示。

Ipv4地址

Ipv4地址:点分十进制32bit

128 64 32 16 8 4 2 1
128 192 224 240 248 252 254 255

IP地址分类

A类:1-126 默认子网掩码 255.0.0.0 可以用 /8表示
B类:128-191 默认子网掩码 255.255.0.0 可以用 /16表示
C类:192-223 默认子网掩码 255.255.255.0 可以用 /24表示
注:默认掩码也称为自然掩码

D类:224-239 组播地址
E类:剩下 实验用

例子:

192.168.1.1 C类
172.16.1.1 B类
8.8.8.8 A类

特殊地址

127.x.x.x 本地环回测试地址 仅用来测试本机 代表自己
可以用来测试自己

0.0.0.0 代表所有

255.255.255.255 广播

单播、组播、广播

单播:—对一
组播:一对一组,类似QQ讨论组
广播:一对所有,群发

特殊二层 Mac

全F ff-ff-ff-ff-ff-ff 广播
01-00-5e-xX-xX-xx组播

网段

网段:具有相同网络位的ip和掩码的组合称为同一个网段(局域网、子网)

举例:子网掩码为:255.255.248.0,判断下列IP是否属于同一网段
255.255.248.0可以看成255.255.255.1111 1000.0,那么我们关注前5个比特就可以了

10.110.16.1与10.110.25.1
看成10.110.0001 0000.0与10.110.0001 1000.0
网络位位分别是10.110.0001 0和10.110.0001 1
不相同,不在同一网段下

10.52.57.34和10.52.62.2
看成10.52.0011 1001.34和10.52.0011 1110
网络位分别是10.52.0011 1和10.52.0011 11
相同,在同一网段下

一个网段包含多少IP?

问题一

192.168.31.0 /24
28=256-2=254个可用的主机IP地址
8是主机位

答案:254个

问题二

192.168.2.192/26可用IP地址多少?
26=64-2=62个

答案:62个

问题三

192.168.2.252/30可用ip多少?
22-2=2个
192.168.2.1111 11XX
此时的网络位为192.168.1111 11,主机位为XX
那么共有四个地址:
00子网地址
01(可用)
10(可用)
11子网广播地址
可用地址为:192.168.2.253以及192.168.2.254

答案:192.168.2.253以及192.168.2.254

问题四

192.168.2.248 /29可用IP多少
2(32-29)-2=6个(2代表0和1两个比特,32是一共有子网掩码地址数量232, /29代表子网掩码:255.255.255.248)
192.168.2.1111 1XXX
网络位:192.168.2.1111 1,主机位:XXX
那么共有八个地址:
000子网地址
001
010
011
100
101
110
111子网广播地址
可用地址为:
192.168.2.249
192.168.2.250
192.168.2.251
192.168.2.252
192.168.2.253
192.168.2.254

答案:
可用地址为:
192.168.2.249
192.168.2.250
192.168.2.251
192.168.2.252
192.168.2.253
192.168.2.254

问题五

1个网段150.25.0.0的子网掩码是255.255.224.0,那么()是该网段中有效的主机地址。(选择2个答案)
A.150.25.0.0
B.150.25.1.255
C.150.25.2.24
D.150.15.3.30

根据子网掩码255.255.254.0可以写成255.255.1111 1110.0000 0000
计算可用IP地址共有:
2(32-19)-2个地址,其中
150.25.0.0为子网掩码地址,150.25.255.255为子网广播地址,均不可用
150.25.0.0可以写成150.25.0000 0000.0000 0000
它的网络位为:150.25.000,主机位为:0 0000.0000 0000

A 150.25.0.0子网掩码地址,不可用
B 150.25.1.255可以写成150.25.0000 0001.1111 1111,网络位为150.25.000是属于同一个网段,主机位为 0 0001.1111 1111,正确
C 150.25.2.24可以写成150.25.0000 0010.0001 1000,网络位为:150.25.000,主机位0 0010.0001 1000,正确
D 150.15.3.30直接看出与150.25不在同一网段下,无效

答案:B、C

问题六

某台主机的IP地址为191.10.96.132,使用自然掩码,则191.10.96.132的网络地址为()。
A.191.0.0.0
B.191.10.0.0
C.191.10.48.0
D.191.10.96.0

191.XX是B类地址,自然掩码是255.255.0.0,那么网络地址就是191.10.0.0

答案:B

问题七

在一个子网掩码为255.255.240.0的网络中,()是合法的网络地址。(选择2个答案)
A150.150.0.0
B.150.150.0.8
C.150.150.8.0
D.150.150.16.0

255.255.240.0可以写成255.255.1111 0000.0,此时有两个不可用的IP,分别是主机位为全0的子网地址以及主机位全1的的子网广播地址
A150.150.0.0,网络位为:150.150.0000,主机位为0000.0000 0000.主机位全0,为网络地址
B150.150.0.8,网络位:150.150.0000,主机位为0000.0000 1000,为主机地址
C150.150.8.0,网络位:150.150.0000,主机位为1000.0000 0000,为主机地址
D150.150.16.0,网络位:150.150.0001,主机位为0000.0000 0000,为网络地址

答案:A、D

问题八

某台主机的IP地址为192.168.1.7,采用自然编码,则其网络地址为()
A.192.168.1.0
B.192.168.1.4
C.192.0.0.0
D.19.168.0.0

192.XX是C类地址,自然掩码是255.255.255.0。192.168.1.7的网络位为:192.168.1,主机位为:.7。那么网络地址就是192.168.1,广播地址是192.168.1.255

答案:A

网关、子网掩码、DNS

子网掩码:规定了该ip地址所在的网段。
网关:当PC访问不同网段的服务时需要将数据交给网关处理
DNS:域名解析服务,将域名(网址)转换成IP地址

相同的网段的PC互相通信时通信时不需要网关,不相同的网段的PC互相通信时通信时需要网关做中转

实验六:理解ip网段的概念

以下两个ip和掩码的组合是否位于同一网段?
192.168.31.20/25与192.168.31.192/25

注:不同网段的PC互相通信需要路由器(三层设备)做中转,该路由器作为PC的网关

/25可以看成255.255.255.1000 0000。192.168.31.20的网络位:192.168.31.0,192.168.31.192的网络位为192.168.31.1,说明不在同一网段下

私网地址与公网地址

私网地址:在任何地方都可以使用的ip地址
公网地址:全球唯一,需要花钱申请

IP地址紧缺:232=42.9亿

NAT+私网地址==》IP地址紧缺

私有地址范围:
A 10.0.0.0 /8
B 172.16.0.0-172.31.255.255
C 192.168.0.0 /16

注:私网地址不能在公网上被传输(路由)。运营商如果发现收到的报文三层含有私有地址,则会将该报文直接丢弃

问题一

hich of the following host addresses aremembers of networks that can be routed across the public
Internet?(Choose three.)

Www.
A.10.172.13.65
B.172.16.223.125
C.172.64.12.29
D.192.168.23.252
E.198.234.12.95
F.212.193.48.254

答案:C、E、F

172.16.10.0/16 分成五个小子网?

2m>=5,m=3。因此需要3个比特的2子网位

172.16.000 0 0000

  1. 172.16.000 0 0000.0 172.16.0.0/19
  2. 172.16.001 0 0000.0 172.16.32.0/19
  3. 172.16.010 0 0000.0
  4. 172.16.011 0 0000
  5. 172.16.100 0 0000
  6. 172.16.101 0 0000
  7. 172.16.110 0 0000
  8. 172.16.111 0 0000