网络层

IP地址

分类编址的IPV4地址

• A类地址
  
  A类地址网络号占8位，且第一位（最高位）固定为0；主机号占24位。

• B类地址
  
  B类地址网络号占16位，且前两位（最高两位）固定为10；主机号占16位。

• C类地址
  
  B类地址网络号占24位，且前三位（最高三位）固定为110；主机号占8位。

划分子网的IPV4地址

作用：将多余的ip地址划分给其他网络
从32位的IPV4地址中的主机号借用一部分当作子网号就成了划分子网的PIV4地址


用1表示网络号，0表示主机号，就构成了子网掩码，可以表明主机号被借了几位当作子网号

将IPV4地址与子网掩码逻辑与运算则得到该IPV4地址所在子网的网络地址，常用来判断设备是否在同一子网上

218.75.230.0显然是C类地址，网络号24位，对应子网掩码255.255.255，而剩下的.128，展开是10000000
说明从主机号中借了1位作为子网号，所以划分了2的1次方=2个子网（∵比特只有0和1）
而对于每个子网，主机号只有7位比特，还要除去网络地址和广播地址，可分配到网络数为2的7次方-2=126
具体划分如下

首先，218.75.230.0是该网络的网络地址，218.75.230.255是该网络的广播地址
所以该网络可分配的地址在218.75.230.1~218.75.230.254之间，共254个
因为用主机号一位作为子网号，将该网络划分为子网0和子网1

将8位主机号展开分析，第一位为0时，表明子网号0，再分析剩下7位主机号
其余七位主机号全为0时，点分十进制为218.75.230.0，这是子网0的网络地址
其余七位主机号全为1时，点分十进制为218.75.230.127，这是子网0的广播地址
∴比子网0的网络地址大1的218.75.230.1是子网0可分配的最小地址，比子网0的广播地址小1的218.75.230.126是子网0可分配的最大地址。
子网1同理

无分类编址的IPV4地址CIDR

/20说明网络号占20位，主机号12位。展开分析时可以从点分十进制的第三位开始（前16位肯定是网络号）
最小地址是主机号全0,最大地址是主机号全1，地址数量是2的12次方，包含了网络和广播地址
聚合C类网的数量：该CIDR地址数量/C类的地址数量（即2的8次方）
地址掩码，20位网络号对应的掩码全为1,12位主机号对应的掩码全为0，拼起来就是子网掩码

• 路由聚合
  CIDR可以在路由器相互告知信息时简化路由表
  

IPV4地址的应用规划

• 用定长的子网掩码
  要求将218.75.230.0划分为5个子网，就需要借3位主机号当子网号，所以对应子网掩码为255.255.255.224
  
  这种情形容易造成IP地址浪费，比如网络N1只需要9个地址但每个子网却有30个可分配地址

• 用变长的子网掩码
  
  
  变长的子网掩码可以按需分配，大大减少地址浪费。

IP数据报的发送和转发过程

相同网络间的设备可以直接通信，不同网络间的设备需要通过路由器通信
将IPV4地址与子网掩码逻辑与运算得到该IPV4地址所在子网的网络地址来判断是否在同一网络，C给F发报文，先判断是否在同一网络（子网）

不同网络的通信需要指定一个路由器帮忙转发，所指定的路由器就是默认网关。可以指定路由器接口0作为ABC的默认网关，接口1作为DEF的默认网关。

如A要发数据跟D，将IP数据报中的目的地址与路由表中的子网掩码相与，若结果跟路由表中的目的网络相同就证明查到了
192.168.0.129与255.255.255.128相与结果为192.168.0.128，跟路由表第一条对不上，跟第二条相同，所以路由器下一跳是接口1

• 路由器不会转发广播地址（子网的也不会），即隔离广播域