IP地址介绍及运算方法

目录

一、IP地址

二、IP地址分类

1.IP公有地址

2.IP私有地址

三、子网划分

1.定义

2.划分的原理

3.计算方法

4.网段划分

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IP 地址是互联网协议特有的一种地址，它是 IP 协议提供的一种统一的地址格式，为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。

IP地址分为IPV4和IPV6两类。

IPV4由32位二进制数组成，一般用 点分十进制数。例：192.168.1.123     

IPV4地址主要由两部分组成。IPV4=网络部分（NETWORK)+主机部分（HOST)。

IPV6由128位二进制数组成，一般用冒号分隔，十六进制表示。如1030::C9B4:FF12:48AA:1A2B

IP地址类型分为公有地址和私有地址，公有地址就是分配给公共网络可以直接访问互联网的地址。. 私有地址就是属于非注册地址，可以给每个组织机构内部使用，我们经常公司网络组网，网络摄像机，交换机路由器配置都是用的私有地址。

1.IP公有地址

公有地址（Public address，也可称为公网地址）由Internet NIC（Internet Network Information Center因特网信息中心）负责。这些IP地址分配给注册并向Internet NIC提出申请的组织机构。通过它直接访问因特网，它是广域网范畴内的。

为了方便IP地址的管理及组网，IP地址分成五类：

A类地址：1.0.0.1~126.255.255.254

A类地址IP=网络部分+主机部分+主机部分+主机部分   

例：100.168.0.2    网络部分为100.168.0    主机部分为2

其中1.0.0.0 是网络地址；126.255.255.255 是广播地址

默认子网掩码：/8，即255.0.0.0

B类地址：128.0.0.1~191.255.255.254

B类地址IP=网络部分+网络部分+主机部分+主机部分

默认子网掩码：/16，即255.255.0.0

128.0.0.0是网络地址，191.255.255.255是广播地址

C类地址：192.0.0.1~223.255.255.254

C类地址IP=网络部分+网络部分+网络部分+主机部分

默认子网掩码：/24，即255.255.255.0

192.0.0.0是网络地址，223.255.255.255是广播地址

D类地址：224.0.0.1~239.255.255.254

D类地址IP主要用于组播通信的地址。

E类地址：240.0.0.1~255.255.255.254

E类地址IP主要用于科学研究的保留地址。

以127开头的IP地址都代表本机。（广播地址127.255.255.255除外），其中127.0.0.1是主机回环地址。

169.254.0.0~169.254.255.255   是DHCP服务失效时分配的地址。

2.IP私有地址

私有地址（Private address，也可称为专网地址）属于非注册地址，专门为组织机构内部使用，它是局域网范畴内的，出了所在局域网是无法访问因特网的。

私有IP地址的范围：

• A类私有IP地址：
  10.0.0.0～10.255.255.255   默认子网掩码：/8   
• B类私有IP地址：
  172.16.0.0～172.31.255.255  默认子网掩码:/12
• C类私有IP地址：
  192.168.0.0～192.168.255.255   默认子网掩码:/16

1.定义

当我们对一个网络进行子网划分时，基本上就是将它分成小的网络。比如，当一组IP地址指定给一个公司时，公司可能将该网络“分割成”小的网络，每个部门一个。这样，技术部门和管理部门都可以有属于它们的小网络。通过划分子网，我们可以按照我们的需要将网络分割成小网络。这样也有助于降低流量和隐藏网络的复杂性。

2.划分的原理

通过VLSM实现子网划分的基本思想很简单：就是借用现有网段的主机位的最左边某几位作为子网位，划分出多个子网。

 ①、把原来有类网络IPv4地址中的"网络ID"部分向"主机ID"部分借位.

②、把一部分原来属于"主机ID"部分的位变成"网络ID"的一部分（通常称之为"子网ID"）。

③、原来的"网络ID"+"子网ID"=新"网络ID"。."子网ID"的长度决定了可以划分子网的数量。

3.计算方法

子网掩码是由32位二进制数组成，子网掩码决定IP地址的网络位和主机位。

例： 192.168.1.100/4

/4  表示该IP的子网掩码，4代表32位二进制数前面几个“1”

11110000.00000000.00000000.00000000        子网掩码

绿色代表网络位；红色代表主机位

网络地址则是子网掩码和IP地址做“与”运算得出。

“与”运算

0“与”1得0；  0“与”0得0；

1“与”1得1；  1“与”0得0.

广播地址：将IP地址的主机位二进制数转变为“1”

例：192.168.1.100/25

        11000000.10101000.00000001.01100100          IP                   192.168.1.100

        11111111.11111111.11111111.10000000              子网掩码          255.255.255.128

        11000000.10101000.00000001.00000000         网络地址          192.168.1.0

        11000000.10101000.00000001.01111111           广播地址           192.168.0.127

4.网段划分和可用IP

网段由网络地址、可用IP、广播地址组成。

例：198.168.1.0/25   将192.168.1.0划分几个网段，可用IP有几个？

        11000000.10101000.00000001.00000000          IP

        11111111.11111111.11111111.10000000              子网掩码

        11000000.10101000.00000001.00000000         网络地址             192.168.1.0

        11000000.10101000.00000001.01111111           广播地址            192.168.1.127

192.168.1.0划分为两个网段：192.168.1.0-192.168.1.127

                                                192.168.1.128-192.168.1.255

可用IP地址：将两个网段的网络地址和广播地址去掉。将192.168.1.0，192.168.1.127去掉192.168.1.0-192.168.1.127此网段可用ip为126个。

网段计算的公式如下图：

5.地址汇总

定义：将多个IP网络汇总成一个大网段。

优点：加快传输效率，减少波动效果，节约流量。

例：将以下网段汇总成一个网段。

192.168.1.0/24                         192.168.00000001.00000000

192.168.2.0/24                         192.168.00000010.00000000

192.168.3.0/24                         192.168.00000011.00000000

192.168.4.0/24                         192.168.00000100.00000000

192.168.5.0/24                         192.168.00000101.00000000

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192.168.0.0/21                          192.168.00000000.00000000

将各网段中最先变化的“1”开始，从“1”到最后的位数都转变为“0”；

如上最先开始变化是100.00000000和101.00000000，从第22位开始全部转变为“0”。

子网掩码：各网段不变的位数即为子网掩码，如上192.168.00000不变，子网掩码为/21.

来源地址：https://blog.csdn.net/q1y2y3/article/details/129461320