老男孩Linux运维58期课堂笔记

                                                                                                                  作者：于冬

                                                                                                                  归档：课堂笔记

                                                                                                                  日期：4.4

1、网络IP地址的划分

         地址分类与TCP/UDP端口简述

两个版本

    IPv4   32位  占4个字节 

    IPv6   128位    占16个字节

在公网上Internet 上全球唯一的一个地址。

要想使网络设备或者服务器能够连接到Internet,必须为网络设备配置IP地址。IP地址在Internet上IP地址是全球唯一的，IP地址可以标示一个主机。目前应用范围最广的是IPv4的IP地址，长为32位。由4组10进制数组成。每一次的范围值是0~255，中间用点号“.”隔开，称为四组“点分二进制”。

例如：IP地址为172.16.12.204

01101100 00010000 00001100 11001100     32位      IPv4 

每一个分段是8位最大值2^8 = 256    0~255

因特网中IP地址的分类

一个IP地址由IP地址的类型、网络ID和主机ID组成。网络类型标示本IP地址所属的类型，网络ID标示IP标示设备或主机所在的网络，主机ID标示网络上的工作站、服务器或路由器。每一个网络设备对应的网络ID必须唯一，在同一个网络中各网络设备的主机ID不能重复，以进行区分。IP地址的一般格式为：

类别+网络标示+ 主机标示

类别：用来区分IP地址的类型

网络标示(Network ID ):用来标示主机所在的网络。

主机标示（Host ID）:用来标示主机在网络中的标示。

2、IP地址分类

IP地址通常分为5类：A类，B类，C类，D类，E类

A类地址：网络表示占一个字节，最高位为0。A类网络地址有128个，允许支持127个网络，每个A类网络大约有670万台主机存在。此类地址通常分配给拥有大量主机的网络，如一些大公司（IBM等）和因特网主干网络，这些地址中大约有1/3已经被分配。想得到这类地址是很困难的。

B类地址：B类地址的高两位用于表示这种IP地址的类型，即为10，中间的14位用于标识网络，最后的两个字节16位用作主机标识。B类地址允许有16000个网络，每个网络大约允许有66000台主机。B类地址通常分配给节点比较多的网络，如区域网，此类IP大约已经分配了5000个B类地址。

C类地址：C类IP地址是最常见的地址，网络标识占3个字节，3个高位用于地址类型标识，值为110。左边3个字节中的其余21位用于表示网络寻址，C类地址支持大约209715个网络。最后一个字节用来标识主机，允许有254台主机。C类地址通常分配给节点比较少的网络，例如，一些大的校园网可以拥有多个C类地址。

D类地址：D类地址是相当新的，前4位位1110，此类地址用于组播，例如路由器修改、视频会议等应用系统都采用了组播技术实现。

E类地址：E类地址为保留地址，目前没有使用

各类IP地址的私有IP地址段

   A   10.0.0.x

   B   172.16.0.x

   C   192.168.0.x

特殊的IP地址

   0.0.0.0 无意义  表示一个集合。

   255.255.255.255  广播地址

   127.0.0.1 本地地址 搭建本地服务

  MySQL  3306 

   169.254 路由器 DHCP服务器  分配无效的IP地址

3、子网掩码

用子网掩码进行网络划分的基础原理是子网掩码与IP地址“与”运算结果相同的IP地址在同一个网络上。

 主要用于子网的划分或者让网络设备能够  识别一个IP地址段中的主机数是多少

1、掌握常见的网络的子网掩码

计算的规则就是该网络类型的，主机位 ID 标识  0

A类  255.0.0.0

B类  255.225.0.0

C类  255.225.255.0

2、掌握子网掩码的主要作用

1、便于网路设备的尽快寻址，区分本网段地址和非本段的地址。

2、划分子网，进一步缩小子网的地址空间，充分利用目前紧缺的IP地址。

【实战需求】有50个主机，需要为其划定网络，而目前IP地址段空闲的为192.168.1.0.如果全部使用上述的地址段，50个主机占用254个有用的地址显然是很浪费，可以对网络地址192.168.1.0 进行重新划分，建立一个能够容纳50个主机的网络。

【分析过程】

1、首先50台主机占用50个IP地址。

2、特殊地址网络地址和广播地址，现在就需要52个IP地址。建立网络需要IP地址52个。

3、子网掩码的数值通常以2^n此房进行取值，所以取掩码值64。

4、子网掩码为255.255.255.64，IP地址的范围是192.168.1.0~192.168.1.64，最多能够容纳64台主机，可以满足54个主机的需要。

网关与主机个数计算方式【面试题】计算一个C类地址192.168.12.0网段中可以有多少个主机？

分析过程

1、解题思路分析该网段的一些特殊的IP地址然后去掉。

2、去掉特殊预留255 广播地址

3、去掉特殊预留254 网关地址

4、去掉特殊地址0网段地址结论

2^n-2-1=2^n-3