IP 地址

前言：继续计算机网络的学习，今天的内容主要和 IP 相关

常识

IP 地址的组成

IP 地址由两部分组成：网络部分（NETWORK）主机部分（HOST）

IP 地址的分类

IP 地址共分 5 个类：A、B、C、D、E

在没有子网掩码的远古时代：

我们是如何分开 IP 地址的网络部分和主机部分呢？

就是通过上面的 A、B、C 类地址的划分

也就是说：只要是 A 类地址前 8 位就是网络位。。。

特殊 IPv4 地址

由不同的类别（A、B、C）地址，我们划分出 3 种私网地址

10.0.0.0 to 10.255.255.255 (10.0.0.0 /8)
172.16.0.0 to 172.31.255.255 (172.16.0.0 /12)
192.168.0.0 to 192.168.255.255 (192.168.0.0 /16)

还有一些其他的特殊 IPv4 地址

网络地址和广播地址（主机位全 0 和主机位全 1）

环回地址：127.0.0.0/8 用于测试

链路本地地址：169.254.0.0 /16 在 I P网络里，每台主机都需要一个 IP 地址，通常情况下是通过 DHCP 服务器自动分配，但某些特殊情况下，DHCP 分配失败或者没有 DHCP 服务器时，机器可以自己分配一个 IP 来完成这个工作。

TEST-NET地址：192.0.2.0 /24 保留地址

子网掩码

子网掩码用来确定 IP 的网络地址

32 个二进制位
1. 对应 IP 地址的网络部分用 1 表示
2. 对应 IP 地址的主机部分用 0 表示

A、B、C 三类地址的默认子网掩码

A 类：255.0.0.0
B 类：255.255.0.0
C 类：255.255.255.0

IP 地址和子网掩码作逻辑“与”运算得到网络地址

再来详细说一下：网络地址、广播地址、主机地址

网络地址

指代网络的地址。在网络的 IPv4 地址范围内，最小地址保留为网络地址。此地址的主机部分的每个主机位均为 0

广播地址

用于向网络中的所有主机发送数据的特殊地址。广播地址是该网络里面最大的地址：即主机位全 1

主机地址

分配给网络中终端设备的地址

子网划分原理

IP 地址经过一次子网划分后，被分成三个部分——网络位、子网位和主机位

子网数 = $2^n$ ，其中 n 为子网部分位数

主机数 = $2^{N} - 2$ ，其中 N 为主机部分位数

就像这样：

做题！

例一

The network administrator is asked to configure 113 point-to-point links. Which IP addressing scheme best defines the address range and subnet mask that meet the requirement and waste the fewest subnet and host addresses?

A. 10.10.0.0/18 subnetted with mask 255.255.255.252
B. 10.10.0.0/25 subnetted with mask 255.255.255.252
C. 10.10.0.0/24 subnetted with mask 255.255.255.252
D. 10.10.0.0/23 subnetted with mask 255.255.255.252
E. 10.10.0.0/16 subnetted with mask 255.255.255.252

解答：因为是点对点链路，不是一共有 113 个地址所以：每一个点对点都是一个子网，一个子网里面需要 4 个地址：广播、两个端、网络号

所以一共需要 113 * 4 = 452

至少需要 $2^9$ 位，所以选 D

0.0.0.0 和 127.0.0.1/8 的区别

127.0.0.1 是环回地址（也称为 localhost）
0.0.0.0 是一个不可路由的元地址，用于指定无效的，未知的或不适用的目标（没有特定的地址占位符）