「网络工程师学习笔记」_IP地址基础与子网划分

1. 什么是IP地址？

IP地址（Internet Protocol Address 互联网国际地址）是一种在Internet上的给主机编址的方式，它主要是为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来【屏蔽】物理地址的差异。

IP地址就像是我们的网购的收货地址，如果你要网购某样东西寄给朋友，那么你就要知道对方的收货地址，这样快递员才能把东西送到朋友手里。

2. IP地址介绍

IP地址由网络号与主机号两部分共32位组成，总共4段，每段用“.”隔开，被称为“点分十进制表示法”，如：192.168.1.1

3、IP地址分类

IP地址根据地址范围分为A到E五类，由下图可见其各类IP地址的主机地址范围：

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注：A类地址子网号:0-127，其中0代表任何地址，127为回环测试地址，因此，A类ip地址的实际范围是1-126.

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子网掩码的概念：它是就是用来分割子网和区分哪些是同一个网段的，哪些不是同一网段的，通过子网掩码可得知，IP地址的网络位。

ip地址：192.168.1.1 子网掩码：255.255.255.0

ip地址：192.168.1.2 子网掩码：255.255.0.0

这两个ip地址虽然在不看掩码的情况下，像是一个网段的，但他们并不是同一个网段内的。

这个可以从子网掩码来判断，192.168.1.1 255.255.255.0是属于192.168.1.0网段的。

而192.168.1.2 255.255.0.0是属于192.168.0.0网段。

IP地址还分为私网地址和公网地址，其中私网地址只能在局域网内部使用，不能访问Internet。

私有IP地址：

①A类：10.0.0.0-10.255.255.255

②B类：172.16.0.0-172.31.255.255

③C类：192.168.0.0-192.168.255.255

④自动私有地址：169.254.0.0/16（当计算机无法获取IP地址时自动配置）

特殊地址：

本地环回地址：127.0.0.1（测试本机的网络配置，能ping通127.0.0.1说明本机的网卡和IP协议安装都没有问题）

本地广播地址：255.255.255.255

4、子网划分

（1）划分子网的目的

由前面介绍可知，我们常用的A、B、C三类的地址范围比较大，在我们规划IP时，容易造成IP地址浪费查电脑本机的ip地址，为了提高IP地址的利用率，将ABC三个类别的地址在利用掩码进行再划分成更细的网段，减少空闲IP的浪费。

类似于：一个人过生日拥有一个蛋糕，但无法吃完导致浪费，于是把但该切成小块分给多个人，由此不仅将蛋糕分给了多个人，并且每个人都吃得完，减少了资源浪费。

（2）子网划分的原理

IP地址由网络位+主机位组成，子网划分就是借用现有网段的主机位的最左边某几位作为子网位，划分出多个子网。

①把原来有类网络IPv4地址中的“网络号”部分向“主机号”部分借位

②把一部分原来属于“主机号”部分的位变成“网络号”的一部分（通常称之为“子网号”）。

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因此IP地址进行转变：网络号+主机号 变成 网络号+子网号（m）+主机号（n）

划分后子网数量：2m

划分后每个子网可用主机数：2n-2（主机号全为0和全为1（指二进制）的ip地址分别为网络地址与广播地址，是不能分配给某个特定的主机使用的）

（1）子网划分的步骤

①确定所需子网数2m，

②确定每个子网可用主机数2n-2

③确定需像主机号部分借多少位（m），才能满足需要求

④根据主机数可得知子网地址空间大小2n

⑤进行地址划分

（2）子网划分示例

某公司有四个部门，每个部门拥有50台主机，分配一个C类地址200.161.30.0/24,请问如何进行网络地址规划？

a. 确定子网数：四个部门，2m>=4

b. 确定主机数：30台主机，2n-2>=30

c. C类地址网络号位24位，主机位8位，向第四段主机位借位，由上可知子网位m=2，主机位n=6

d. 子网空间为64，子网数为4，根据原主机位八位则原网络空间为0-255，共256个，此时我们算出子网空间为64，可得出四个子网范围0-63、64-127、127-192、192-255

e. 第一个子网200.161.30.0/26-200.161.30.63/26

第二个子网200.161.30.64/26-200.161.30.127/26

第三个子网200.161.30.128/26-200.161.30.191/26

第四个子网200.161.39.192/26-200.161.30.255/26

f. 主机位全为0和1的地址分别为网络地址与广播地址，不能分配给主机使用，则

部门1地址范围：200.161.30.1-62/26

部门2地址范围：200.161.30.65-12/26

部门3地址范围：200.161.30.129-190/26

部门4地址范围：200.161.30.193-254/26

思考小问：

若部门主机数量不一致（如20，30，60），是否还有其他方法进行子网划分，使IP地址减少浪费？

上期回答：

在生活中使处于不同网络进行通信的方法除设置静态路由外，还可以使用动态路由协议OSPF、RIP等实现更简便的网络通信。