[CCNA]-04-IP地址和子网掩码详解(主要介绍IPv4)

引言

这篇文章给大家介绍什么是IP地址和其作用以及IP地址组成、IP地址的分类、IP子网划分、子网掩码、公有地址、私有地址、VLSM（变长子网掩码）、CIDR（无类域间路由）等CCNA基础知识。

文章目录

0×1.什么是IP地址
0×2.IP地址的作用
0×3.IPv4地址组成
0×4.IPv4地址分类
　　a.保留IP地址
　　b.私有IP地址
　　c.特殊IP地址
0×5.IP子网划分
　　a.未划分子网的IP地址以其所存在的问题
　　b.已划分子网的IP地址以其好处
　　c.网段
　　d.缺省情况下的掩码
　　e.子网掩码
　　f.子网划分的计算
　　g.子网划分举例-C类地址
0×6.VLSM(变长子网掩码)
0×7.CIDR(无类域间路由)
　　a.CIDR举例
　　b.CIDR计算方法

0×1.什么是IP地址

IP地址是指互联网协议地址，为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。
IP协议提供的统一地址格式，为互联网上每一个网络和每一台主机都分配一个逻辑地址
常见的IP地址，分为IPv4与IPv6两大类。
IPv4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
IPv4地址长度 4bytes=32bits

0×2.IP地址的作用

用来表示一个节点的地址

0×3.IPv4地址组成

一个IPv4地址主要有两部分组成：一部分用于标识该地址所属网络号，一部分用于标识该网络中某个特定主机。

0×4.IPv4地址分类

如何区分IP地址属于A、B、C、D、E类：根据第一个八位组开头几个比特
计算可用的主机地址：2的N次方减2

a.保留IP地址

每个网络中实际可容纳的主机数量是理论主机数量减2，这是因为有两个地址被保留：

网络地址——网络位不变，主机位全0的地址，表示网路本身，如192.168.1.0/24
广播地址——网络位不变，主机位全1的地址，表示本网络的广播，如192.168.1.255/24（/24表示网络位是24位，也就是子网掩码为255.255.255.0）

b.私有IP地址

RFC1918规定了三段私有地址，作为内部组网使用，分为三类：
A类：10.0.0.0—10.255.255.255（共2^24个）
B类：172.16.0.0—172.31.255.255（共2^20个）
C类：192.168.0.0—192.168.255.255（共2^16个）

Internet上的路由不会配置这些IP地址，如果有去往这些私有地址的数据包，会被路由丢弃。
有了这些私有地址段，一些组织或团体对外只需要一个公网IP，通过端口地址转换（PAT）让内外网进行通信，如今互联网上的IPv4地址仍然没有被消耗尽，私有地址功不可没。

c.特殊IP地址

IP 地址127.0.0.1：本地回环(loopback)测试地址。
127.0.0.1代表本地回环地址，验证本地TCP/IP协议簇安装是否正确
IP地址255.255.255.255：广播地址。
IP 地址0.0.0.0：代表任何网络。
主机位全为1：代表该网段的广播地址，即该网段的所有主机。
主机位全为0：代表该网络的网络地址。

0×5.IP子网划分

a.未划分子网的IP地址以其所存在的问题

未划分子网的IP地址存在的问题：地址浪费、广播域太大

b.已划分子网的IP地址以其好处

子网划分的好处：
1.缩减网络流量
2.优化网络性能
3.简化管理
4.更为灵活地形成大覆盖范围的网络

c.网段

路由器的一个接口占用一个网段
一个网段只能被路由器的一个接口使用

d.缺省情况下的掩码

IP地址：172.16.2.160    掩码：255.255.0.0缺省情况下，未划分子网

e.子网掩码

IP地址：172.16.2.160    子网掩码：255.255.255.0

“/16” 表示子网掩码有16位
“/24” 表示子网掩码有24位
IP地址：172.16.2.160    子网掩码：255.255.255.192

扩展了10位子网地址

子网划分的核心思想：“借用”主机位 来“制造”新的“网络”

f.子网划分的计算

1.你所选择的子网掩码将会产生多少个子网?
    2的x次方（x：子网位数）
2.每个子网能有多少主机?
    2的y次方-2（y：主机位数）
3.有效子网（块大小）?
    块大小=2的y次方（y：主机位数）
    (结果叫做block size 或base number)
4.每个子网的广播地址是?
    主机位全为1。（广播地址=下个子网号-1）
5.每个子网的有效主机分别是?
    忽略子网内全为0和全为1的地址，剩下的就是有效主机地址。

g.子网划分举例-C类地址

IP地址：192.168.5.139    子网掩码：255.255.255.224

0×6.VLSM(变长子网掩码)

变长子网掩码(Variable-Length Subnet Masks,VLSM)的出现是打破传统的以类(class)为标准的地址划分方法，是为了缓解IP地址紧缺而产生的；
作用：节约IP地址空间；减少路由表大小；
注意事项：使用VLSM时,所采用的路由协议必须能够支持它,这些路由协议包括RIPv2,OSPF,EIGRP和BGP；

0×7.CIDR(无类域间路由)

CIDR的概念：忽略A、B、C类网络的规则，定义前缀相同的一组网络为一个块，即一条路由条目。（如：199.0.0.0/8）
CIDR的优点：
    减少了网络数目，缩小了路由选择表；
    从网络流量、CPU和内存方面说，开销更低；
    对网络进行编址时，灵活性更大；

a.CIDR举例

b.CIDR计算方法

原文地址：https://www.cnblogs.com/e-reborn/p/9751808.html

时间： 2024-10-05 06:18:19

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