IP地址、子网掩码、可变长子网掩码

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IP地址被用来给Internet上的电脑一个编号。大家日常见到的情况是每台联网的PC上都需要有IP地址,才能正常通信。我们可以把“个人电脑”比作“一台电话”,那么“IP地址”就相当于“电话号码”,而Internet中的路由器,就相当于电信局的“程控式交换机”。
IP网络地址采用“”网络+主机“的形式,其中网络部分是网络的地址编码,主机部分是网络中的一个主机的地址编码。IP地址的格式如图(IP地址=网络地址+主机地址)
ip
基本要点

  1. IP地址分为5类:A,B,C类是常用地址,D类以1110开始用于组播,E类以11110开始用于科研保留
  2. IP地址的编码规定全0表示本地地址,即本地网络或本地主机;全1表示广播地址,任何网络都可以接受
  3. 所以除去全0和1地址外,A类有2^7-2个网络地址,2^24-2个主机地址;B类有2^14-2=16382个网络地址,2^16-2个主机地址;C类有2^21-2个网络地址,2^8-2=254个主机地址
  4. IP地址是一个32位的二进制数,通常被分割为4个“8位二进制数”(也就是4个字节)。IP地址通常用“点分十进制”表示成(a.b.c.d)的形式,其中,a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。例:点分十进IP地址(100.4.5.6),实际上是32位二进制数(01100100.00000100.00000101.00000110)。根据IP地址的第一个字节就可以判断他是A类、B类还是C类地址

 

一种更灵活的寻址方案引入了子网的概念,即把主机地址部分再划为子网地址和主机地址,形成了三级寻址结构,这就需要子网掩码的支持(IP地址=网络地址+子网地址+主机地址)

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。
基本要点

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 通过子网掩码,就可以判断两个IP在不在一个局域网内部
  5. 子网掩码可以看出有多少位是网络号,有多少位是主机号

 

虽然子网掩码是对网络编址的有益补充,但也存在一些缺陷。例如,一个组织有几个包含25台左右计算机的子网,又有一些只包含几台计算机的较小子网。这种情况下,如果将一个C类地址分成6个子网,每个子网可以包含30台电脑,大的子网基本上利用了全部地址,但是小的 子网却浪费了许多地址。为了解决这个问题,避免任何可能的地址浪费就引入了可变长子网掩码(Variable Length Subnetwork Mask,VLSM)编址方案。
可变长子网掩码:在IP地址后面加上“/位数”来表示子网掩码中“1”的个数。例如202.117.125.0/27的前27位表示网络号和子网号,即子网掩码位27位长,主机地址为5位长。

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