IP网络技术笔记

IP地址在计算机中是由4字节及32位二进制数组成。通常将其用4个十进制数表示，每个十进制数由小数点分开以表示不同字节数的大小。因为每个十进制数是由一字节及8位二进制数表示。所以每个十进制数的表示范围是0—255。需要声明的是将IP地址由二进制转换成十进制并不改变数的大小，只是改变数的表示形式，两者在计算机中的表示形式都是一样的，及32个由0和1组成的二进制数。只是二进制书写比较麻烦，也不易于记忆，所以将其转换成十进制数。

IP地址可以划分成网络号和主机号。若IP的类别及子网的网络位数的不同，其网络号的位数和主机号的位数各不相同。IP地址总共有五类，分别为A类、B类、C类、D类及E类。划分标准是根据IP地址的第一个字节数的不同而划分的。

A类IP地址的第一个字节的十进制的大小范围是1—126，默认的网络位数是8位，主机位数是24位。

B类IP地址的第一个字节的十进制的大小范围是128—191，默认的网络位数是16位，主机位数是16位。

C类IP地址的第一个字节的十进制的大小范围是192—223，默认的网络位数是24位，主机位数是8位。

D类IP地址的第一个字节的十进制的大小范围是224—239。

E类IP地址的第一个字节的十进制的大小范围是240—255。

由于D类和E类的IP地址用作特殊用途，所以只需知道它们的第一个字节数的范围即可。

其中有些是私有IP地址或特殊用途的IP地址，如第一字节为127的，4字节全为0或255的等，在这里不一一举出。

以上只是默认的网络位数和主机位数。由于有些地址的理想可用主机位数远大于实际主机数，造成IP地址的浪费。所以将同一路由器下面的主机划分成一个子网，由子网位数的不同来区别不同的网络，以此充分利用IP地址。如子网为192.168.1.0/24和192.168.1.0/27表示不同的网络段，或者说处于不同的局域网或路由器。这两个网络段下面的主机的IP地址可能相同，如有可能出现两个主机都为192.168.1.5的主机。由于它们是处于不同的网络段，所以是可以相互通信的。

一般在IP地址后面用斜杠加一个十进制数表示一个网络段，这个十进制数表示网络位数，在此称其为网络位数。其值要比默认的IP网络位数要大，但要比32小。若大于等于32的话，表示主机位数是0，那么没有任何的意义。作用是将主机位划分给网络位，减少可用的主机位数，将其值尽量接近实际主机数。

子网掩码也是由4字节及32位二进制数组成。其全1表示网络位，全0表示主机位。如A类IP地址的默认子网掩码是255.0.0.0，B类IP地址的默认子网掩码是255.255.0.0，C类IP地址的默认子网掩码是255.255.255.0。网络位借位位数表示掩码中有几个是1的，其余全是0（表示主机位数）。

子网数的计算是2的n次方。其中n表示向主机位借位的位数，及子网掩码中全为1的个数，或者网络位数-默认的网络位数。

可用主机数是2的n次方-2。其中n表示子网掩码中全为0的个数，或者32-网络位数。其中减2是因为主机位全为0的表示网络本身；全为1的表示广播地址。这两个地址是不能用于普通的主机地址，所以要减2。

需要注意的是子网的网络位要从第一个字节的最高位数起，到第二个、第三个甚至第四个字节时也要从最高位数，直至等于网络位数。

以下的位数表示网络位向一个字节借位的位数，掩码数表示借相应的位数后该字节的十进制数。

位数———掩码数

1———128

2———192

3———224

4———240

5———248

6———252

7———254

8———255

如192.168.1.0/27表示有27个网络位，向主机位借3位。子网掩码的二进制形式写成11111111.11111111.11111111.11100000。可用子网数为2的3次方，及8个。可用主机数是2的5次方减2，及30个。可用IP地址为192.168.1.1、192.168.1.3、192.168.1.4......192.168.1.30。