IP位址和子網掩碼

2021-04-07 03:13:33 字數 2298 閱讀 4130

基於ip協議的網際網路,目前已經發展成為當今世界上規模最大、擁有使用者最多、資源最廣泛的通訊網路。ip協議也因此成為事實上的業界標準,以ip協議為基礎的網路已經成為通訊網路的主流。但對很多網迷們來說ip位址還只是乙個概念,在次我們對ip位址及子網掩碼做乙個簡單闡述,以給大家乙個清晰的概念。

一、為什麼要使用ip位址

個ip位址是用來標識網路中的乙個通訊實體,比如一台主機,或者是路由器的某乙個埠。而在基於ip協議網路中傳輸的資料報,也都必須使用ip位址來進行標識,如同我們寫一封信,要標明收信人的通訊位址和發信人的位址,而郵政工作人員則通過該位址來決定郵件的去向。

同樣的過程也發生在計算機網路裡,每個被傳輸的資料報也要包括的乙個源ip位址和乙個目的ip位址,當該資料報在網路中進行傳輸時,這兩個位址要保持不變,以確保網路裝置總是能根據確定的ip位址,將資料報從源通訊實體送往指定的目的通訊實體。

型別   範圍       網路位   主機位

a類   0~126     8位         24位 

b類  128~191  16位       16位 

c類  192~223  24位        8位 

d類  224~239  組播位址 

e類   240~255  保留試驗使用 

網路號由網際網路權力機構分配,目的是為了保證網路位址的全球唯一性。主機位址由各個網路的管理員統一分配。因此,網路位址的唯一性與網路內主機位址的唯一性確保了ip位址的全球唯一性。

二、劃分子網

引入子網概念後,網路位加上子網位才能全域性唯一地標識乙個網路。把所有的網路位用1來標識,主機位用0來標識,就得到了子網掩碼。如下圖所示的子網掩碼轉換為十進位制之後為:255.255.255.224

子網編址使得ip位址具有一定的內部層次結構,這種層次結構便於ip位址分配和管理。

乙個快速計算子網的方法:

我們來舉個例子,比如說乙個主機的ip位址是202.112.14.137,掩碼是255.255.255.224,要求計算這個主機所在網路的網路位址和廣播位址。

常規辦法是把這個主機位址和子網掩碼都換算成二進位制數,兩者進行邏輯與運算後即可得到網路位址。其實大家只要仔細想想,可以得到另乙個方法:255.255.255.224的掩碼所容納的ip位址有256-224=32個(包括網路位址和廣播位址),那麼具有這種掩碼的網路位址一定是32的倍數。而網路位址是子網ip位址的開始,廣播位址是結束,可使用的主機位址在這個範圍內,因此略小於137而又是32的倍數的只有128,所以得出網路位址是202.112.14.128。而廣播位址就是下乙個網路的網路位址減1。而下乙個32的倍數是160,因此可以得到廣播位址為202.112.14.159。可參照下圖來理解本例:

還有另外一種問題就是要你根據每個網路的主機數量進行子網位址的規劃和計算子網掩碼。這也可按上述原則進行計算。比如乙個子網有10臺主機,那麼對於這個子網就需要10+1+1+1=13個ip位址。(注意加的第乙個1是指這個網路連線時所需的閘道器位址,接著的兩個1分別是指網路位址和廣播位址。)13小於16(16等於2的4次方),所以主機位為4位。而256-16=240,所以該子網掩碼為255.255.255.240。

如果乙個子網有14臺主機,不少人常犯的錯誤是:依然分配具有16個位址空間的子網,而忘記了給閘道器分配位址。這樣就錯誤了,因為14+1+1+1=17 ,大於16,所以我們只能分配具有32個位址(32等於2的5次方)空間的子網。這時子網掩碼為:255.255.255.224。

三、 ip 位址的侷限性

最初的網際網路設計者沒有預想到網路會有如此快速地發展,因此現在網路面臨的問題都可以追溯到網際網路發展的早期決策上,ip位址的分配更能體現這點。

目前使用的ipv4位址使用32位的位址,即在ipv4的位址空間中有232(4,294,967,296,約為43億)個位址可用。這樣的位址空間在網際網路早期看來幾乎是無限的,於是便將ip位址根據申請而按類別分配給某個組織或公司,而很少考慮是否真的需要這麼多個位址空間,沒有考慮到ipv4位址空間最終會被用盡。

因此,ipv4位址是按照網路的大小(所使用的ip位址數)來分類的,它的編址方案使用"類"的概念。a、b、c三類ip位址的定義很容易理解,也很容易劃分,但是在實際網路規劃中,它們並不利於有效地分配有限的位址空間。對於a、b類位址,很少有這麼大規模的公司能夠使用,而c類位址所容納的主機數又相對太少。所以有類別的ip位址並不利於有效地分配有限的位址空間,不適用於網路規劃。

在這種情況下,人們開始致力於下一代網際網路協議--ipv6的研究。由於現在ipv6的協議並不完善和成熟,需要長期的試驗驗證,因此,ipv4到ipv6的完全過渡將是乙個比較長的過程,在過渡期間我們仍然需要在ipv4上實現網路間的互連。而在90年代初期引入了變長子網掩碼(vl**)和無類域間路由(cidr)等機制,作為目前過渡時期提高ipv4位址空間使用效率的短期解決方案起到了很大的作用。 

IP位址和子網掩碼

一 先導知識 一 二進位制和十進位制數轉換 記住 1111 1111 128 64 32 16 8 4 2 1 240 15 255 舉例 10100000 128 32 160 10011000 128 16 8 152 01000100 64 4 68 二 子網掩碼計算 記住 10000000 ...

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ip位址由32位組成,分為四段,由網路號和主機號組成。又分為a b c d e五類位址,其中a b c類位址用於分給全球的網路使用者,d e類為特殊位址。1 a類位址 1.0.0.0到126.255.255.255 只有第一段為網路號,剩下三段為主機號。用二進位制表示則有8位即乙個位元組為網路號,2...