网络协议:MAC地址与IP地址

目录
一,MAC地址
二,IP地址
三,子网
四,超网

一,MAC地址

1,每台电脑都有一个网卡,每个网卡都有一个MAC地址

2,MAC地址的全称为媒体存取控制位址(Media Access Control Address),长度为6个字节(用十六进制表示)

3,MAC地址的格式:40-55-82-0A-8C-6D(Windows),40:55:82:0A:8C:6D(Mac/iOS/Android

4,前三个字节代表厂商唯一标识符,由IEEE的注册管理机构统一分配

5,后三个字节代表网卡唯一标识符,由生产厂商自行分配

6,厂商查询:http://standards-oui.ieee.org/oui.txt,MAC地址查询:https://mac.51240.com

二,IP地址

1,基本知识
  • 互联网上每台主机都有一个IP地址
  • IP地址的全称为互联网协议地址(Internet Protocol Address),长度为4个字节(用十进制表示)
  • IP地址由网络ID和主机ID组成,一个网络ID代表一个网段
  • IP地址计算器:https://www.sojson.com/convert/subnetmask.html
2,子网掩码
  • 子网掩码的长度为4个字节,决定网络ID和主机ID各占多少位
  • 有多少位为1,就代表网络ID占多少位
  • 有多少位为0,就代表主机ID占多少位
  • 简洁表示方法:192.168.1.2/16,表示该IP地址的子网掩码有16个1
IP地址: 11000000 10101000 00000001 00000010(192.168.1.2)
子网掩码:11111111 11111111 00000000 00000000(255.255.0.0)
网络ID: 11000000 10101000 00000000 00000000(192.168.0.0)
主机ID: 00000000 00000000 00000001 00000010(0.0.1.2)
3,A类地址
  • 网络ID占8位并且以0开头,主机ID占24位,默认子网掩码为255.0.0.0
  • 第1部分的取值范围为:1 ~ 126(0不能使用,127作为保留),所以网络ID的取值范围为:1.0.0.0 ~ 126.0.0.0
  • 第2、3、4部分的取值范围为:0 ~ 255,所以每个网络ID下能容纳的最大主机数为:16777214(256 * 256 * 256 - 2 ),都是0用于标识网络ID,都是255为广播地址(代表所有主机)
4,B类地址
  • 网络ID占16位并且以10开头,主机ID占16位,默认子网掩码为255.255.0.0
  • 第1、2部分的取值范围为:128 ~ 1910 ~ 255,所以网络ID的取值范围为:128.0.0.0 ~ 191.255.0.0
  • 第3、4部分的取值范围为:0 ~ 255,所以每个网络ID下能容纳的最大主机数为:65534(256 * 256 - 2 ),都是0用于标识网络ID,都是255为广播地址(代表所有主机)
5,C类地址
  • 网络ID占24位并且以110开头,主机ID占8位,默认子网掩码为255.255.255.0
  • 第1、2、3部分的取值范围为:192 ~ 2230 ~ 2550 ~ 255,所以网络ID的取值范围为:129.0.0.0 ~ 223.255.255.0
  • 第4部分的取值范围为:0 ~ 255,所以每个网络ID下能容纳的最大主机数为:254(256 - 2 ),都是0用于标识网络ID,都是255为广播地址(代表所有主机)
6,D类地址
  • 以1110开头,无子网掩码
  • 多播地址,代表一组主机
7,E类地址
  • 以1111开头,无子网掩码
  • 保留地址,暂无使用

三,子网

1,介绍
  • 将一个大的网段划分为多个小的网段,小的网段称为子网
  • 需求:如果想让500台主机在同一个网段,C类网段不够用,B类网段又太多,这时就需要从B类网段中划分出一个子网
  • 划分原理:借主机位用作子网位
  • 划分方法:等长划分(每个子网所容纳的主机数相等)、变长划分(每个子网所容纳的主机数不相等)
  • 子网划分器:http://www.ab126.com/web/3552.html
2,等长划分(C类网段)
  • 等分成2个子网

1>原本网络部分占24位,主机部分占8位,子网掩码为255.255.255.0
2>现在网络部分占25位,主机部分占7位,主机部分第1位用作子网位,子网掩码为255.255.255.128

A子网
1>子网位为0,网络ID为192.168.0.0,广播地址为192.168.0.127(后7位都为1)
2>主机可用IP地址:192.168.0.1 ~ 192.168.0.126(126个)

B子网
1>子网位为1,网络ID为192.168.0.128,广播地址为192.168.0.255(后7位都为1)
2>主机可用IP地址:192.168.0.129 ~ 192.168.0.254(126个)

图一
  • 等分成4个子网

1>原本网络部分占24位,主机部分占8位,子网掩码为255.255.255.0
2>现在网络部分占26位,主机部分占6位,主机部分第1、2位用作子网位,子网掩码为255.255.255.192

A子网
1>子网位为0、0,网络ID为192.168.0.0,广播地址为192.168.0.63(后6位都为1)
2>主机可用IP地址:192.168.0.1 ~ 192.168.0.62(62个)

B子网
1>子网位为0、1,网络ID为192.168.0.64,广播地址为192.168.0.127(后6位都为1)
2>主机可用IP地址:192.168.0.65 ~ 192.168.0.126(62个)

C子网
1>子网位为1、0,网络ID为192.168.0.128,广播地址为192.168.0.191(后6位都为1)
2>主机可用IP地址:192.168.0.129 ~ 192.168.0.190(62个)

D子网
1>子网位为1、1,网络ID为192.168.0.192,广播地址为192.168.0.255(后6位都为1)
2>主机可用IP地址:192.168.0.193 ~ 192.168.0.254(62个)

图二
  • 等分成8个子网
图三
3,等长划分(B类网段)
4,等长划分(A类网段)
5,变长划分
  • 原网段为192.168.0.0/24,主机可用IP地址数量为254个
  • C子网:子网掩码为255.255.255.128(往后移1位),可以是图一中任意一个子网,主机可用IP地址数量为126个
  • B子网:子网掩码为255.255.255.192(往后移2位),可以是图二中任意一个子网,主机可用IP地址数量为62个
  • A子网:子网掩码为255.255.255.224(往后移3位),可以是图三中任意一个子网,主机可用IP地址数量为30个

四,超网

1,介绍
  • 将多个连续的网段合并为一个大的网段,大的网段称为超网
  • 需求:现在有250台主机在一个C类网段,如果想增加250台主机,并且跟之前的250台在同一网段,这时就需要将两个C类网段合并成一个超网
  • 合并原理:借网络位用作主机位
2,合并2个网段
  • 网段1:网络ID为192.168.0.0,子网掩码为255.255.255.0(网络部分占24位,主机部分占8位),主机可用IP地址:192.168.0.1 ~ 192.168.0.254(254个)
  • 网段2:网络ID为192.168.1.0,子网掩码为255.255.255.0(网络部分占24位,主机部分占8位),主机可用IP地址:192.168.1.1 ~ 192.168.1.254(254个)
  • 超网:网络ID为192.168.0.0,子网掩码为255.255.254.0(网络部分占23位,主机部分占9位),主机可用IP地址:192.168.0.1 ~ 192.168.0.510(510个)
3,合并4个网段
  • 网段1:网络ID为192.168.0.0,子网掩码为255.255.255.0(网络部分占24位,主机部分占8位),主机可用IP地址:192.168.0.1 ~ 192.168.0.254(254个)
  • 网段2:网络ID为192.168.1.0,子网掩码为255.255.255.0(网络部分占24位,主机部分占8位),主机可用IP地址:192.168.1.1 ~ 192.168.1.254(254个)
  • 网段3:网络ID为192.168.2.0,子网掩码为255.255.255.0(网络部分占24位,主机部分占8位),主机可用IP地址:192.168.2.1 ~ 192.168.2.254(254个)
  • 网段4:网络ID为192.168.3.0,子网掩码为255.255.255.0(网络部分占24位,主机部分占8位),主机可用IP地址:192.168.3.1 ~ 192.168.3.254(254个)
  • 超网:网络ID为192.168.0.0,子网掩码为255.255.252.0(网络部分占22位,主机部分占10位),主机可用IP地址:192.168.0.1 ~ 192.168.0.1022(1022个)
4,合并规律
  • 子网掩码左移1位,可以合并2个连续的网段,第一个网段的网络ID能被2整除
  • 子网掩码左移2位,可以合并4个连续的网段,第一个网段的网络ID能被4整除
  • 子网掩码左移3位,可以合并8个连续的网段,第一个网段的网络ID能被8整除
5,判断子网还是超网
  • 网段类型

1>A类网段:第一个字节的取值范围为0 ~ 127,默认子网掩码为8位
2>B类网段:第一个字节的取值范围为128 ~ 191,默认子网掩码为16位
3>C类网段:第一个字节的取值范围为192 ~ 223,默认子网掩码为24位

  • 如何判断

1>先通过第一个字节判断是哪种类型
2>再判断子网掩码位数:比默认多就是子网,比默认少就是超网

例子
25.100.0.0/16:A类子网
200.100.0.0/16:C类超网

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