十五、internet网络协议及其应用

一、IPV4

先来介绍下什么是IPV4,这个是在网络层,核心任务就是实现主机之间的逻辑通信,全称是网络协议版本4
作用:为互联网上的每一台主机分配一个全局的逻辑地址,就类似分配一个网络上的每一台主机都有自己的身份证号,唯一标识,以便每台主机能够相互识别和通信
特点:无连接,不可靠

  • 无连接:在发送数据前不需要建立连接,直接就可以发送数据
  • 不可靠:不保证数据包一定能够到达目的地,也不保障数据包的协议,可靠性由上层协议TCP来保障

二、IPV4地址

1、地址格式

  • 长度:32位(4个字节)的二进制数
  • 表示法:采用点分十进制来表示,也就是把32位分为4组,每组8位,而1个字节= 8位,所以是4个字节,中间用点好分割
    例如:二进制 11000000.10101000.00000001.00000001 转换为十进制就是 192.168.1.1

2、地址结构:由网络号和主机号来构成

  • 网络号:标识主机所属的网络,就类似街道名和门牌号,得先找到你是哪一户
  • 主机号:标识该网络中的特定主机,类似找到你是哪一户的人,再找到你是这一户中那个房间号

问题来了:如何区分网络号和主机号呢?可以通过子网掩码也可以通过下面的地址分类
这里先说下子网掩码来区分
-子网掩码:也是一串32位的二进制数,其左边连续的“1”对应IP地址的网络号,右边连续的“0”对应主机号。
例如192.168.1.1是ip地址,子网掩码是255.255.255.0

  • 将子网掩码转为二进制数11111111.11111111.11111111.00000000
  • 所以左边3位字节是网络号,右边1位是主机号

3、地址分类


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这里自己补充下什么下CIDR地址表示法,是一种更简洁的表示法
直接举例说明:192.168.1.100/24
那么这个/24代表什么呢,指的是子网掩码中二进制树左到右有24个连续的1,也就是有3个字节是网络号
可以转为:111111111.11111111.11111111.00000000 这个是二进制,再转为十进制:255.255.255.0
所以/24就代表255.255.255.0

再来说一下/26是什么意思,这个就涉及下面的子网划分知识点,通俗点说就是往主机位里面借了2位来进行子网划分,先知道这个知识点就行,下面会说没什么会有子网划分
192.168.1.100/24这个能够容纳多少主机呢,IP范围从192.16.1.0到192.168.1.255,中间可以容纳255-1=254台主机,也可以理解为主机位是8位,2^8-2=254 台

92.168.1.100/26,这个就进行了借主机位2位来进行子网划分,可以容纳的主机数为2^6-2=62 ,这个过程就是子网划分
注意:/后面的数字越大,表示网络位越多,主机位越少,划分出来的子网越少,越小

三、子网技术

1、子网技术就是将一个大的网络分割成很多个小的网络,解决了ip地址浪费和管理不便的问题
需要关注的是每个大网络可以划分多少个子网,每个子网里面有多少台主机,网络地址和广播地址是不能使用的,所以子网个数得减去2,而主机位中全0和全1也是不能用作主机位得也得减2
-进行子网划分后,二进制1对应网络位和子网位

  • 二进制0对应着主机位
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2、子网划分计算
已知一个IP地址为 172.16.50.100/26

主机位是32-26 = 6位
每个子网可以容纳得主机数= 2^主机位 -2 = 2^6-2=62
子网个数 = z ^子网位 = 2^2=4
可用子网个数 = 子网数- 2(因为有网络地址和广播地址)
子网掩码最后一个字节= 256 - 2^主机位= 256-2^6=192
所以该ip地址得子网掩码是255.255.252.192
每个子网跨度= 256-192 = 64

3、根据ip地址和子网掩码 求网络地址
将ip地址和子网掩码转为二进制 再进行与计算,最后转为十进制

4、


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