計算機網(wǎng)絡(luò)之IP地址和子網(wǎng)掩碼的關(guān)系

一、IP地址
了解IP地址扮演的角色有助于明白IP地址的含義乃至IP地址和子網(wǎng)掩碼的關(guān)系
IP(Internet Protocol—網(wǎng)際互連協(xié)議),是TCP/IP體系中的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,它可以向傳輸層提供各種協(xié)議的信息,例如TCP、UDP等;對下可將IP信息包放到鏈路層。他最大的作用是網(wǎng)際互連,因此它是統(tǒng)一的國際標準,大家都按這一套來,網(wǎng)際中傳輸?shù)念~資源只有通過IP識別才能找到網(wǎng)關(guān)(局域網(wǎng)內(nèi)部負責人),再通過網(wǎng)卡(MAC地址)進而定位到電腦。簡單來說,IP就是位于網(wǎng)絡(luò)層的一個通用的用來標識網(wǎng)絡(luò)主機進行通訊的協(xié)議。
TCP/IP體系涵蓋很廣,包括應(yīng)用層:Telnet、FTP、SMTP等,傳輸層:UDP、TCP,數(shù)據(jù)鏈路層:ARP、RARP,網(wǎng)絡(luò)層:ICMP、IP、IGMP,每個協(xié)議都發(fā)揮著重要的作用。
(1)IP地址分類
IP地址是一個32位的二進制數(shù),通常被分割為4個“8位二進制數(shù)”。
二進制表示
A類地址分配給規(guī)模特別大的網(wǎng)絡(luò)使用,B類地址分配給一般的中型網(wǎng)絡(luò),C類地址分配給小型網(wǎng)絡(luò),如局域網(wǎng),C類地址分配給小型網(wǎng)絡(luò),如局域網(wǎng)。
十進制表示及二進制IP地址特征
很多情況下IP地址會以十進制表示,但是大家也不要忘了他的二進制表現(xiàn)形式
(2)IP地址構(gòu)成
IP地址 = 網(wǎng)絡(luò)地址 + 主機地址
這兒的IP地址表現(xiàn)形式參考二進制,若從十進制表現(xiàn)形式(例1.0.0.0)來看,點隔開了每個字節(jié)(1字節(jié)8位),也就是說A類地址第一個字節(jié)是網(wǎng)絡(luò)地址、后三個字節(jié)是主機地址。
比如一個C類IP地址:192.168.1.1,那么網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.1.0、主機地址:0.0.0.1
網(wǎng)絡(luò)地址是子網(wǎng)中最小的地址,主機地址該網(wǎng)段中 主機的地址編號,大家把網(wǎng)絡(luò)地址想象成街道地址,把主機地址想象成門牌號就容易理解了,兩者結(jié)合的IP地址就是具體的家庭地址(電腦主機)。
二、子網(wǎng)掩碼
子網(wǎng)掩碼是一個32位的2進制數(shù) ,它必須結(jié)合IP地址一起使用。
子網(wǎng)掩碼只有一個作用,就是將某個IP地址劃分成“網(wǎng)絡(luò)地址”和“主機地址”兩部分。
其實很多時候,你并不知道這個IP地址究竟是A類、B類還是C類地址,那么子網(wǎng)掩碼的作用就出現(xiàn)了,子網(wǎng)掩碼通過和IP地址的“與”運算,求出主機地址是多少。
位與()即如果兩個位進行比較兩位同時為1,結(jié)果才為1,否則結(jié)果為0。??
125 & 7
二進制: 01111101 & 00000111位與比較:
0 1 1 1 1 1 0 1
---------------
0 0 0 0 0 1 1 1
| | | | | | | |
× × × × ×√ × √
| | | | | | | |
0 0 0 0 0 1 0 1結(jié)果: 125&7 = 0000 0111 = 5
默認子網(wǎng)掩碼
十進制255也就是二進制11111111,1的個數(shù)正是縮寫的含義,假如子網(wǎng)掩碼是254.0.0.0(二進制11111110),那么它的縮寫就是/7
計算公式及案例
計算公式:網(wǎng)絡(luò)地址 = IP & 子網(wǎng)掩碼
案例1:
三、廣播地址
廣播地址是專門用于同時向網(wǎng)絡(luò)中所有工作站進行發(fā)送的一個地址
廣播地址是該子網(wǎng)主機地址全1的地址,即子網(wǎng)中最大的地址
比如案例1中的網(wǎng)絡(luò)地址192.163.0.0(二進制11000000 10100011 00000000 00000000),將其主機地址位置都填上1(二進制11000000 10100011 11111111 11111111),那么他的網(wǎng)絡(luò)地址就是192.163.255.255(十進制),舉個例子,不一定符合現(xiàn)實~
計算方式:廣播地址 = (~子網(wǎng)掩碼) | 網(wǎng)絡(luò)地址
這計算公式意思是(子網(wǎng)掩碼位取反)或網(wǎng)絡(luò)地址,需要相關(guān)知識,詳情見此鏈接:位運算 看這篇就夠了
個人建議形象理解吧,往網(wǎng)絡(luò)地址的主機地址位置(都是0)填上1即可,下邊的案例二算是進階吧,有需求的同學(xué)可以學(xué)習下。
案例2:
四、子網(wǎng)容量相關(guān)
(1)子網(wǎng)數(shù)
根據(jù)子網(wǎng)掩碼可劃分的最大子網(wǎng)數(shù)
計算方式:子網(wǎng)數(shù) = 2^(實際子網(wǎng)掩碼縮寫 - 相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)類型默認子網(wǎng)掩碼縮寫)
可想而知,如果實際子網(wǎng)掩碼就是默認子網(wǎng)掩碼(255.255.255.0—/24),子網(wǎng)數(shù)=2^(24-24),也就是說子網(wǎng)數(shù)為1(2的0次方);
如果實際子網(wǎng)掩碼為255.255.240.0(11111111 11111111 11111110 00000000—/23) ,子網(wǎng)數(shù)=2 ^(24-23),相應(yīng)的子網(wǎng)數(shù)為2 ....
(2)最大主機數(shù)
計算方式:最大主機數(shù) = 2^(主機地址的位數(shù))
這兒的位數(shù)是指二進制的位數(shù),比如2的二進制為 10,占用2個二進制位,位數(shù)是2
假如一個IP地址的主機地址是0.0.0.1(00000000 00000000 00000000 00000001),那么位數(shù)是1,最大主機數(shù)就是2。
(3)可用主機數(shù)
計算方式:可用主機數(shù) = 最大主機數(shù) - 2
由于主機位全為0是網(wǎng)絡(luò)地址,全為1是廣播地址,所以要減2
總結(jié)
部分內(nèi)容參考:詳解IP與子網(wǎng)掩碼的關(guān)系,大家如果有疑問都可以評論提出,有不足之處請大家批評指正,希望能多結(jié)識這方面的朋友,共同學(xué)習、共同進步。
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