IPv4地址编址

• IPv4地址：32bits，分成4段，每段8bits
• IPv4地址表示
  • 二进制：
    00000000 00000000 00000000 00000000
    ….
    11111111 11111111 11111111 11111111
  • 十进制：用于人类的日常生活和生产
    0.0.0.0
    ….
    255.255.255.255
  • 十六进制：简化、简洁，用于ipv6
    00 00 00 00
    …
    FF FF FF FF
• IPv4传播方式
  • 单播：unicast：表示一个主机、一个接口、一个节点，确保唯一性（地址冲突检测（DAD））
    Sip ABC，Dip ABC，
  • 广播：broadcast,表示所有all———–用于协议通信
    Sip ABC，Dip 广播地址，表示点到所有
  • 多播（组播）：multicast，表示点对多点
    Sip ABC，Dip D，表示点对多点
• Ipv6传播方式
  • 单播
  • 组播
  • 任播（anycast）：用于移动互联，最近原则（最优）
    与单播相反：
    单播标识唯一的设备
    任播标识共享的一组设备
    A——————— B
    
    A——————— B，相同的地址
    ———————- C，相同的地址
    ———————- D，相同的地址
    

ipv4的分类

• 特殊地址：
  • 0.0.0.0——-未分配
    场景：dhcp discovery、ppp
  • 255.255.255.255—–全网广播地址
    场景：dhcp，所有人收到dip是广播地址，必须收
  • 127.0.0.0/8——-本地回环
    举例：127.0.0.1/32——–本地回环地址——代表我自己localhost
  • 169.254.0.0/16——链路本地
    场景：dhcp获取不到地址
• 分类
  • 有类地址（classfull address）
    单播：
    A类
    0xxxxxxx.xxx….（二进制）0-127（1-126）（十进制）
    特点：
    第一个8位是网络位，后面3个8位是主机位，每个A类地址有2的24次方的主机地址
    Ipv4地址组成：由网络+主机来实现
    举例：
    1.2.3.4—-A
    1.0.0.0———-第一个地址
    1.255.255.255–最后一个地址
    B类
    10xxxxxx.xxx…（二进制）128-191（十进制）
    第一个第二个8位是网络位，后面2个8位是主机位，每个B类地址有2的16次方的地址数量
    举例：
    130.88.33.44——-B
    130.88.0.0——–第一个地址
    130.88.255.255—最后一个地址
    
    C类
    110xxxxx.xxx…（二进制） 192-223（十进制）
    特点：
    第一、第二、第三个8位是网络位，后面1个8位是主机，每个C类地址有2的8次方的地址数量
    举例：
    202.100.200.12——C
    202.100.200.0——–第一个地址
    … 0-255 总共256个
    202.100.200.255—–最后一个地址
    组播
    D类
    1110xxxx.xxxxxx…（二进制）224-239（十进制）
    特点：
    每个地址代表一个组（group）
    举例：
    224.1.1.1，D类
    凡是加入224.1.1.1（HCIA）的组的主机，将能收到dip224.1.1.1的组播流量
    花姐的直播流
    Data | Sip 192.168.1.1 dip 224.1.1.1，凡是加入224.1.1.1（HCIA）的主机都能接受
    
    A—————–B
    1.1.1.1———1.8.7.7
    AB要互相访问，必须要在同一个网络，如何判断是否在同一个网络
    
    1.1.1.1—–A
    1.0.0.0—–第一个地址========网络号（Network id）
    1.255.255.255——-最后一个地址=====广播地址（broadcast address）
    
    1.1.1.1属于1.0.0.0这个网络
    1.255.255.255是广播地址，只要目的ip是1.255.255.255,1.0.0.0网络中的所有主机必须接受
    
    1.8.7.7—–A
    1.0.0.0—–第一个地址========网络号（Network id）
    1.255.255.255——-最后一个地址=====广播地址（broadcast address）
    
    1.8.7.7属于1.0.0.0这个网络
    
    A———–B 可以访问
    1.1.1.1—–1.8.7.7
    1.0.0.0网络-1.0.0.0网络
    
    A———–B 默认不可以访问，节省资源，安全
    1.1.1.1—–2.8.7.7
    1.0.0.0网络-2.0.0.0网络
    不在同一个网络
    
    可用主机范围（可以分配给网络中的其他主机）
    1.0.0.1==========网络号+1
    1.255.255.254=====广播地址-1
    A类可用主机数量=2的24次方-2
    B类可用主机数量=2的16次方-2
    C类可用主机数量=2的8次方-2
    
    给你任意一个有类ip地址，我们都能给出如下信息：
    1、网络号
    2、广播地址
    3、可用主机范围
    
    有类地址的问题：
    • 地址浪费：
    • 主机性能有影响，针对广播地址，都要收
    • 安全
      
      
  • 无类地址（classless address）
    
    subnet：子网
    作用：隔离
    1.0.0.0 A类网络
    1.1.0.0
    1.1.2.0
    1.2.0.0
    1.3.0.0
    
    问题：1.1.1.1这个地址属于哪个网络？
    原来，在有类网络中，1.1.1.1属于A类，1.0.0.0是网络号
    现在
    1.1.1.1属于1.0.0.0:主类—表示原来的有类网络
    1.1.1.1属于1.1.0.0
    1.1.1.1属于1.1.1.0
    1.1.1.1属于1.1.1.1
    出现了歧义
    解决方法：引入x.x.x.x地址，1对应ipv4的那一位表示网络，0对应ipv4的那一位表示主机
    x.x.x.x称之为子网掩码(subnet mask)
    
    1.1.1.1 255.0.0.0
    地址–掩码
    把地址和掩码进行二进制的“与运行”加法
    00000001.00000001.00000001.00000001 — 1.1.1.1 地址
    11111111.00000000.00000000.00000000 — 255.0.0.0 掩码
    ===========================与运算，只有1+1=1，其他都是0
    00000001.00000000.00000000.00000000 — 1.0.0.0===网络号
    00000001.11111111.11111111.11111111 — 1.255.255.255 === 广播地址
    可用范围
    1.0.0.1——网络号+1
    1.255.255.254—–广播地址-1
    
    1.1.1.1 255.555.0.0
    1.1.0.0 —网络号
    1.1.255.255 —广播地址
    
    1.1.1.0 255.255.255.0
    1.1.1.0 —网络号
    1.1.1.255 —广播地址=======子网广播
    
    可用范围
    1.1.1.1 —网络号+1
    1.1.1.254 —广播地址-1
    
    
    A—————————————-B
    1.1.1.1 1.9.100.44
    255.255.0.0 255.255.0.0
    1.1.0.0网络号 1.9.0.0网络号 不在用一个网络，不能访问
    
    A—————————————-B
    1.1.1.1 1.9.100.44
    255.0.0.0 255.0.0.0
    1.0.0.0网络号 1.0.0.0网络号 不在用一个网络，能访问
    1.9.1.4 255.255.0.0—–太麻烦，每次都要写2个地址
    其中255.255.0.0—-代表ip地址前16位为网络位
    ||
    简洁写法：
    1.9.1.4/16
    
    更简单算法：
    1.9.1.4/16
    工具：
    8 16 24 32
    1.9.0.0
    1.9.255.255
    
    可用范围：
    1.9.0.1
    1.9.255.254
    
    1.1.1.0/24A类地址，C类网络，总共256-2=254
    要划分2个子网，每个子网100个地址
    32
    32—31
    31—-30
    30—29
    29—28
    28—27
    27—26
    26—-25
    25—-24
    子网掩码从大到小，网络不断聚合，网络不断变大—-super（超网）—summary汇总
    Super
    从大到小
    VLSM
    从小到大
    ============CIDR，无类域间路由

1.1.1.0/24—-网路号
1.1.1.00000000/25，主机位8位(2^8=256)->7位（2^7=128）
1.1.1.0/25—第一个子网的网络号 主机位=7,2的7次方=128
1.1.1.0/26—第一个子网的网络号，主机位=6,2的6次方=64
1.1.1.0/27—第一个子网的网络号，主机位5,2的5次方=32
1.1.1.0/28—第一个子网的网络号，主机位4,2的4次方=16
1.1.1.0/29—第一个子网的网络号，主机位是3,2的3次方=8
1.1.1.0/30—第一个子网的网络号，主机位是2,2的2次方=4
1.1.1.0/31—第一个子网的网络号，主机位是1,2的1次方=2
1.1.1.0/32—子网的网络号，主机位是0,2的0次方=1
主机路由：host
子网掩码不断地边长，网络中主机不断变少，网络不断变小
VLSM（可变长子网掩码）
||
1
||
2跨度
范围
1.1.1.0
1.1.1.1
||
1.1.1.1/31
1.1.1.2/31
||
4跨度（可用2）
可用主机
1.1.1.1
1.1.1.2
||
1.1.1.3/30—第一个子网的广播地址
1.1.1.4/30—第二个子网的网路号
||
8跨度（可用是6）
可用范围
1.1.1.1—-网络号+1
1.1.1.6—广播地址-1
||
1.1.1.7/29—第一个子网的广播地址
1.1.1.8/29—第二个子网的网路号
||
16跨度（可用14）
可用范围
1.1.1.1—-网络号+1
1.1.1.14—广播地址-1
||
1.1.1.15/28—第一个子网的广播地址
1.1.1.16/28
||
32跨度（可用30）
可用范围
1.1.1.1—-网络号+1
1.1.1.30—广播地址-1
||
1.1.1.31/27—第一个子网的广播地
1.1.1.31/27—第一个子网的广播地址
1.1.1.32/27—第二个子网的网路号
||
64跨度，可用62
可用范围
1.1.1.1 网络号+1
1.1.1.62 广播地址-1
||
1.1.1.63/26—第一个子网的广播地址
1.1.1.64/26—第二个子网的网路号
||
64跨度
可用范围
1.1.1.65 网络号+1
1.1.1.126 广播地址-1
||
1.1.1.127/26—-第二个子网的广播地址
||
128（可用126数量）跨度：网络中地址总数：128
可用范围
1.1.1.1——网络号+1
1.1.1.126—-广播地址-1
||
1.1.1.127/25—第一个子网的广播地址
1.1.1.10000000/25
1.1.1.128/25—–第二个子网的网络号
||
128（可用126数量）跨度：网络中地址总数：128
可用范围
1.1.1.129——网络号+1
1.1.1.254—-广播地址-1
||
1.1.1.255/25—–第二个子网的广播地址
||
256（可用254）跨度

A————————————–B
1.1.1.23/24 1.1.1.25/25
1.1.1.0/24 1.1.1.0/25 同一个网络号，可以访问


A————————————–B
1.1.1.23/24 1.1.1.225/25
1.1.1.0/24 1.1.1.128/25 不在同一个网络号，不可以互相访问
A可以发包访问B B不可以发包访问A