《IP地址常识及如何实现IP分配、子网划分和子网掩码计算2 (2)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《IP地址常识及如何实现IP分配、子网划分和子网掩码计算2 (2)（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1IP 相关常识一、 IP 地址概念IP 地址是一个 32 位的二进制数，它由网络 ID 和主机 ID 两部份组成，用来在网络中唯一的标识的一台计算机。网络 ID 用来标识计算机所处的网段；主机 ID 用来标识计算机在网段中的位置。IP 地址通常用 4 组 3 位十进制数表示，中间用“. ”分隔。比如，192.168.0.1 。补充（IPv6）：前面所讲的 32 位 IP 地址称之为 IPv4，随着信息技术的发展，IPv4 可用 IP 地址数目已经不能满足人们日常的需要，据权威机构预测到 2010 年要充分应用信息技术，每个人至少需要 10 个 IP 地址，比如：计算机、笔记本、手机和智能化冰
2、箱等。为了解决该问题开发了 IPv6 规范，IPv6 用 128 位表示 IP 地址，其表示为 8 组 4 位 16 进制数，中间为“：”分隔。比如，AB32:33ea:89dc:cc47:abcd:ef12:abcd:ef12。二、 IP 地址分类为了方便 IP 寻址将 IP 地址划分为 A、B 、C、D 和 E 五类，每类 IP 地址对各个IP 地址中用来表示网络 ID 和主机 ID 的位数作了明确的规定。当主机 ID 的位数确定之后，一个网络中是多能够包含的计算机数目也就确定，用户可根据企业需要灵活选择一类 IP 地址构建网络结构。A 类A 类地址用 IP 地址前 8 位表示网络 ID，
3、用 IP 地址后 24 位表示主机 ID。A 类地址用来表示网络 ID 的第一位必须以 0 开始，其他 7 位可以是任意值，当其他 7 位全为 0 是网络 ID 最小，即为 0；当其他 7 位全为 1 时网络 ID 最大，即为 127。网络ID 不能为 0，它有特殊的用途，用来表示所有网段，所以网络 ID 最小为 1；网络 ID也不能为 127；127 用来作为网络回路测试用。所以 A 类网络网络 ID 的有效范围是1-126 共 126 个网络，每个网络可以包含 224-2 台主机。B 类B 类地址用 IP 地址前 16 位表示网络 ID，用 IP 地址后 16 位表示主机 ID。B 类地址
4、用来表示网络 ID 的前两位必须以 10 开始，其他 14 位可以是任意值，当其他14 位全为 0 是网络 ID 最小，即为 128；当其他 14 位全为 1 时网络 ID 最大，第一个字节数最大，即为 191。B 类 IP 地址第一个字节的有效范围为 128191，共16384 个 B 类网络；每个 B 类网络可以包含 216-2 台主机（即 65534 台主机）。C 类C 类地址用 IP 地址前 24 位表示网络 ID，用 IP 地址后 8 位表示主机 ID。C 类地址用来表示网络 ID 的前三位必须以 110 开始，其他 22 位可以是任意值，当其他222 位全为 0 是网络 ID 最小
5、，IP 地址的第一个字节为 192；当其他 22 位全为 1 时网络 ID 最大，第一个字节数最大，即为 223。C 类 IP 地址第一个字节的有效范围为192223，共 2097152 个 C 类网络；每个 C 类网络可以包含 28-2 台主机（即 254台主机）。D 类D 类地址用来多播使用，没有网络 ID 和主机 ID 之分， D 类 IP 地址的第一个字节前四位必须以 1110 开始，其他 28 位可以是任何值，则 D 类 IP 地址的有效范围为 224.0.0.0 到 239.255.255.255。E 类E 类地址保留实验用，没有网络 ID 和主机 ID 之分，E 类 IP 地址的
6、第一字节前四位必须以 1111 开始，其它 28 位可以是任何值，则 E 类 IP 地址的有效范围为240.0.0.0 至 255.255.255.254。其中 255.255.255.2555 表示广播地址。在实际应用中，只有 A、B 和 C 三类 IP 地址能够直接分配给主机，D 类和 E 类不能直接分配给计算机。三、 网络 ID、主机 ID 和子网掩码网络 ID 用来表示计算机属于哪一个网络，网络 ID 相同的计算机不需要通过路由器连接就能够直接通信，我们把网络 ID 相同的计算机组成一个网络称之为本地网络（网段）；网络 ID 不相同的计算机之间通信必须通过路由器连接，我们把网络 ID不
7、相同的计算机称之为远程计算机。当为一台计算机分配 IP 地址后，该计算机的 IP 地址哪部份表示网络 ID，哪部份表示主机 ID，并不由 IP 地址所属的类来确定，而是由子网掩码确定。子网确定一个 IP 地址属于哪一个子网。子网掩码的格式是以连续的 255 后面跟连续的 0 表示，其中连续的 255 这部份表示网络 ID；连续 0 部份表示主机 ID。比如，子网掩码 255.255.0.0 和255.255.255.0。根据子网掩码的格式可以发现，子网掩码有0.0.0.0、255.0.0.0、255.255.0.0、255.255.255.0 和 255.255.255.255 共五种。采用这
8、种格式的子网掩码每个网络中主机的数目相差至少为 256 倍，不利于灵活根据企业需要分配 IP 地址。比如，一个企业有 2000 台计算机，用户要么为其分配子网掩为 255.255.0.0，那么该网络可包含 65534 台计算机，将造成 63534 个 IP 地址的浪费；要么用户为其分配 8 个 255.255.255.0 网络，那么必须用路由器连接这个 8个网络，造成网络管理和维护的负担。3网络 ID 是 IP 地址与子网掩码进行与运算获得，即将 IP 地址中表示主机 ID 的部份全部变为 0，表示网络 ID 的部份保持不变，则网络 ID 的格式与 IP 地址相同都是32 位的二进制数；主机
9、ID 就是表示主机 ID 的部份。例题 1：IP 地址：192.168.23.35子网掩码：255.255.0.0网络 ID:192.168.0.0 主机 ID:23.35例题 2：IP 地址:192.168.23.35 子网掩码：255.255.255.0网络 ID:192.168.23.0 主机 ID:35四、 子网和 CIDR将常规的子网掩码转换为二进制，将发现子网掩格式为连续的二进制 1 跟连续0，其中子网掩码中为 1 的部份表示网络 ID，子网掩中为 0 的表示主机 ID。比如255.255.0.0 转换为二进制为 11111111 11111111 00000000 0000000
10、0。在前面所举的例子中为什么不用连续的 1 部份表示网络 ID，连续的 0 部份表示主机 ID 呢？答案是肯定的，采用这种方案的 IP 寻址技术称之为无类域间路由（CIDR）。CIDR 技术用子网掩码中连续的 1 部份表示网络 ID，连续的 0 部份表示主机 ID。比如，网络中包含 2000 台计算机，只需要用 11 位表示主机 ID，用 21 位表网络 ID，则子网掩码表示为 11111111.11111111.11100000.00000000，转换为十进制则为 255.255.224.0。此时，该网络将包含 2046 台计算机，既不会造成 IP地址的浪费，也不会利用路由器连接网络，增加额
11、外的管理维护量。CIDR 表示方法：IP 地址/网络 ID 的位数，比如 192.168.23.35/21，其中用 21 位表示网络 ID。例题 1：192.168.23.35/21子网掩码：11111111 11111111 11111000 00000000 则为 255.255.248.0网络 ID：192.168.00010111.0 （其中第三个字节红色部分表示网络 ID，其他表示主机 ID，网络 ID 是表示网络 ID 部份保持不变主机 ID 全部变为 0）则网络 ID 为192.168.16.0起始 IP 地址：192.168.16.1 （主机 ID 不能全为 0，全为 0 表示
12、网络 ID 最后一位为 1）结束 IP 地址：192.168.00010111.11111110（主机 ID 不能全为 1，全为 1 表示本地广播）则结束 IP 地址为：192.168.23.254。4?例题 2：将 163.135.0.0 划分为 16 个子网，计算前两个子网的网络 ID、子网掩码、起止 IP 地址。第 1 步：用 CIDR 表示 163.135.0.0/20，则子网掩码为255.255.240（11110000）.0。第 2 步：第一网络 ID（子网掩码与 IP 地址与运算）：163.135.0.0第一个 IP 地址：163.135.0.1 结束 IP 地址：163.135
13、.15.254；第 3 步：第二网络 ID：163.135.16.0第一个 IP 地址：163.135.16.1 结束 IP 地址：163.135.31.254。五、 子网掩码和网络 ID 的快速计算方法CIDR 的子网掩码都是连续的 1 跟连接的 0 表示，则子网掩码有以下几种表示方法：0000 000001000 00001281100 0000128 641921110 0000128 6432 2241111 0000255 152401111 1000255 72481111 1100255 32521111 1110255 12541111 1111255大家都知道 1111111
14、1 的十进制数为 255，那么我们怎么来快速计算子网掩码呢？二进制的 1=1，11=3，1117，1111=15 ；那么 1111 1110=255-1，1111 1100=255-3，1111 1000=255-8，1111 0000=255-15 这样是不是就很快呢？只要我们一旦确定子网掩码中有多少位表示网络 ID，那么我们马上就可以写出子网掩码了。那么，对于 1000 0000，1100 0000 和 1110 0000 我们又该怎么计算呢？2 7=85则 1000 0000=128，1100 0000=128+64，1110 0000=128+64+32，所以我们不需要去记住每一个为多
15、少，只需要做做简单的加减法就搞定子网掩码的计算。网络 ID 的结果大家都知道网络 ID 部份不变，主机 ID 部分全部变为 0，那么在计算网络 ID 时，首先看子网掩码中有多少位用来表示网络，相应在将 IP 地址转换为二进制时就只转换前面几位，比如 192.168.176.15/19，网络 ID 一共 19 位，则网络 ID 前两个字节为 192.168.X.0 发生变化的为第三个字节。那么怎样快速计算出这个变化的 X 的值呢？我们知道第三字节只有三位表示网络 ID，转换时 176128，第1 位为 1,17612848 64，第 2 位为 0,4832 第 3 位为 1，剩下的计算就没有意义
16、了，全都要转换为 0，则网络 ID 为 10100000，则网络 ID 为 192.168.160.0，这样计算反而出错的可能性很小。六、 本地和远程网络概念网络 ID 相同的计算机称之为本地网络，本地网络中的计算机相互通信不需要路由器连接；网络 ID 不相同的计算机称之为远程网络，远程网络中的计算机要相互通信必须通过路由器连接。例题：192.168.10.14/28，192.168.10.15/28，192.168.10.16/28，192.168.10.31/28 哪些是合法 IP，哪些是非法 IP 地址？主机 ID 全为 0 和主机 ID 全为 1 的为非法 IP 地址：192.168.10.15/28、192.158.10.16/28、192.168.10.31/28 都是非法 IP 地址。例题：192.16
