网络通信的三要素

1：IP地址 2：IP路由 3：子网掩码

IP地址的作用：

    在一定范围内，唯一的标识，一个上网的设备；

（凡是需要上网的设备，必须得有IP地址）

IP地址的结构：

    #长度为 32 bit；

#结构 - 网络位 + 主机位

子网掩码：

     -作用

     区分IP地址中的网络位与主机位

 必须与IP地址，一一对应，成对出现；

 -表示

    纯2进制

点分十进制 (y.y.y.y) ->y的取值范围是 0 --255

/n （n表示的是子网掩码中有多少个1）

 -功能实现

    子网掩码中1所对应的IP地址中的位，称之为网络位

    子网掩码中0所对应的IP地址中的位，称之为主机位

例如：

      IP:  10101101 11001111 10010001 00001011

Mask： 11111111 11111111 11111111 00000000

     -特点

    #与IP地址一一对应；

#1和0永远是连续的，不会交叉出现；

#左边永远是1，右边永远是0；

相关易混淆概念：

      -反掩码 (inverse-mask)

          即将掩码中的1和0互相变化就可以了。

      -通配符(wildcard bits)

          0和1可以交叉出现，也可以不交叉；

网络通信的三要素

1：IP地址 2：IP路由 3：子网掩码

IP地址的作用：

    在一定范围内，唯一的标识，一个上网的设备；

（凡是需要上网的设备，必须得有IP地址）

IP地址的结构：

    #长度为 32 bit；

#结构 - 网络位 + 主机位

子网掩码：

     -作用

     区分IP地址中的网络位与主机位

 必须与IP地址，一一对应，成对出现；

 -表示

    纯2进制

点分十进制 (y.y.y.y) ->y的取值范围是 0 --255

/n （n表示的是子网掩码中有多少个1）

 -功能实现

    子网掩码中1所对应的IP地址中的位，称之为网络位

    子网掩码中0所对应的IP地址中的位，称之为主机位

例如：

      IP:  10101101 11001111 10010001 00001011

Mask： 11111111 11111111 11111111 00000000

     -特点

    #与IP地址一一对应；

#1和0永远是连续的，不会交叉出现；

#左边永远是1，右边永远是0；

相关易混淆概念：

      -反掩码 (inverse-mask)

          即将掩码中的1和0互相变化就可以了。

      -通配符(wildcard bits)

          0和1可以交叉出现，也可以不交叉；

IP地址的分类：(x.x.x.x)

      目标：为了便于IP地址的管理；

  原则：

       看IP地址中的第一个字节的前面几个固定的bit；

 0000 0000.X.X.X

  A 第一个字节的，前面1个bit，如果是0，则称之为A

    0-127        默认掩码 255.0.0.0

 0000 0000 ----> 0

 0111 1111 ----> 127

  B 第一个字节的，前面2个bit，如果是10，则称之为B

    128-191      默认掩码 255.255.0.0

1000 0000 --->128

1011 1111 --->191

  C 第一个字节的，前面3个bit，如果是110，则称之为C

    192-223      默认掩码 255.255.255.0

  D 第一个字节的，前面4个bit，如果是1110，则称之为D

    224-239      无掩码

  E 剩下的

240-255      实验室保留使用

特殊的IP地址（不能用-不能配置在网络设备上）

   网络地址

   -作用

 代表的是一个范围/区域，不代表任何设备；

-定义

   IP地址中的主机位，全为0。该IP称之为网络地址

广播地址

    -作用

   代表的是一个范围/区域中的所有设备；

-定义

   IP地址中的主机位，全为1。该IP称之为广播地址   

0和127开头的地址，不可以直接配置在设备上；

例如：

    192.168.1.255

    255.255.0.0

    1100 0000.1010 1000.0000 0001.1111 1111

    1111 1111.1111 1111.0000 0000.0000 0000

192.168.1.255   255.255.255.0 --->该地址不可用；

192.168.1.255   255.255.0.0   --->该地址可以用； 、

 

例如：

67.198.34.7     /20  --- OK

                         67.198.0010 0010.7    

67.129.39.120   /20  --- OK

                               67.129.0010 0111.120

67.129.32.136   /20  --- OK

                               67.129.0010 0000.136

67.129.37.255   /20  --- OK

                               67.129.0010 0101.255

67.129.37.0     /20  --- OK

                               67.129.0010 0101.0

 

#以上5个IP地址是否都可用？

       是的；

#哪些IP地址为同一个网段？[网络地址相同，则为同网段] 

网络地址：67.129.32.0 /20（2-5）

广播地址：67.129.47.255 /20 (2-5)  

网络地址：67.198.32.0 /20 （1）

广播地址：67.198.47.255 /20(1)

 

--------------------------------------------------

IP地址面临的问题：

       IP地址空间不足；

   IP地址浪费，进一步导致可用地址空间不足；

       

举例：

   192.168.1.1 /24

       网络地址：192.168.1.0/24

   广播地址：192.168.1.255/24

   该网段包含地址：256个；（2个8次方）

   该网关可用地址：256-2=254个；

 

宗旨：

   一个网段中使用不完的IP地址，不可以分配给其他部门

   使用。所以这些地址，就视为是“浪费滴”；

  

解决方案：

    1、私有地址/公有地址

（NAT：network address translation）-网络地址转换

     -定义：

    任何一个机构、组织或者单位，都可以免费的、

重复使用的IP地址空间；

使用该类型的IP地址，不可以上网；

A类的私有IP地址：

    10.0.0.0    ----  10.255.255.255  

  

                                10.0.0.0/8

B类的私有IP地址:

    172.16.0.0  ---- 172.31.255.255

                               172.16.0.0/12

   

C类的私有IP地址:

    192.168.0.0 ---- 192.168.255.255

                               192.168.0.0/16

D类的私有IP地址:

    239.0.0.0   ---- 239.255.255.255

                               239.0.0.0/8

    2、子网划分

 

    3、IPv6

   ---------------------------------------------- 

2进制----10进制  

1010 = 10

1010 1010 = 170 

0000 0110 = 6  

0011 0101 = 53  

---------------------------------------------

十进制 -----> 2进制

192 = 1100 0000

168 = 1010 1000

160 = 1010 0000

110 = 96+14 = 0110 1110

179 = 176+3 = 1011 0011

十六进制：

    所有的数的基本组成元素：0-9,a,b,c,d,e,f

应用场景：

      硬件的物理地址表示（网卡地址）

  存储数据的时候，使用的是16进制

  数据报文分析软件中的数值表示

表示方法：

     在所有的16进制数值前面，必须得加 0x ；

 

与2进制的关系：

     1 个16进制，等同于 4 个2进制；

    所以，2个16进制，等同于 1 个字节；