#头条创作挑战赛#

1 IP地址1.1 IP地址组成

它们可唯一标识 IP 网络中的每台设备 ，每台主机（计算机、网络设备、外围设备）必须具有唯一的地址

IP地址由两部分组成

网络ID：标识网络，每个网段分配一个网络ID，处于高位主机 ID：标识单个主机，由组织分配给各设备，处于低位

IPv4地址格式：点分十进制记法

1.2 IP地址分类

A类：

0 0000000 - 0 1111111.X.Y.Z : 0-127.X.Y.Z网络ID位是最高8位,主机ID是24位低位网络数：126=2^7(可变是的网络ID位数)-2每个网络中的主机数：2^24-2=16777214默认子网掩码：255.0.0.0私网地址：10.0.0.0示例:114.114.114.114,8.8.8.8,1.1.1.1,123.56.174.200,119.29.29.29

B类：

10 000000 - 10 111111.X.Y.Z：128-191.X.Y.Z网络ID位是最高16位,主机ID是16位低位网络数：2^14=16384每个网络中的主机数：2^16-2=65534默认子网掩码：255.255.0.0私网地址：172.16.0.0-172.31.0.0示例:180.76.76.76，172.16.0.1

C类：

110 0 0000 - 110 1 1111.X.Y.Z: 192-223.X.Y.Z网络ID位是最高24位,主机ID是8位低位网络数：2^21=2097152每个网络中的主机数：2^8-2=254默认子网掩码：255.255.255.0私网地址：192.168.0.0-192.168.255.0示例: 223.6.6.6,223.5.5.5

D类：组（多）播，1110 0000 - 1110 1111.X.Y.Z: 224-239.X.Y.Z

E类：科研，保留未使用，240-255

1.3 公共和私有IP地址

私有IP地址：不直接用于互联网，通常在局域网中使用

公共IP地址：互联网上设备拥有的唯一地址

1.4 特殊地址0.0.0.0

0.0.0.0不是一个真正意义上的IP地址。它表示所有不清楚的主机和目的网络

255.255.255.255

限制广播地址。对本机来说，这个地址指本网段内(同一广播域)的所有主机

127.0.0.1～127.255.255.254

本机回环地址，主要用于测试。在传输介质上永远不应该出现目的地址为“127.0.0.1”的 数据包

224.0.0.0到239.255.255.255

组播地址，224.0.0.1特指所有主机，224.0.0.2特指所有路由器。224.0.0.5指OSPF 路由器，地址多用于一些特定的程序以及多媒体程序

169.254.x.x

如果Windows主机使用了DHCP自动分配IP地址，而又无法从DHCP服务器获取地址，系统会为主机分配这样地址

1.5 保留地址

例如：

172.16.0.0 网络中的两个地址:172.16.0.0和172.16.255.255

CIDR：无类域间路由，目前的网络已不再按A，B，C类划分网段，可以任意指定网段的范围

CIDR 无类域间路由表示法：IP/网络ID位数，如：172.16.0.100/16

netmask子网掩码：32位或128位（IPv6）的数字，和IP成对使用，用来确认IP地址中的网络ID和主机ID，对应网络ID的位为1，对应主机ID的位为0,范例:255.255.255.0 ，表现为连续的高位为1，连续的低位为0

子网掩码的八位

相关公式：

一个网络的最多的主机数＝2^主机ID位数-2网络（段）数=2^网络ID中可变的位数网络ID=IP与netmask #与指的是逻辑与

判断对方主机是否在同一个网段：

用自已的子网掩码分别和自已的IP及对方的IP相与，比较结果，相同则同一网络，不同则不同网段

示例1:判断A和B是否在网一个网段?

A: 192.168.1.100 netmask:255.255.255.0

B: 192.168.2.100 netmask:255.255.0.0

答：要判断两个IP地址是否在同一个网段，我们需要比较它们的网络ID是否相同，       网络ID是通过将IP地址和子网掩码进行按位与操作得到的。对于A的IP地址和子网掩码：IP地址：192.168.1.100子网掩码：255.255.255.0进行逻辑与操作：192.168.1.100 & 255.255.255.0 = 192.168.1.0对于B的IP地址和子网掩码：IP地址：192.168.2.100子网掩码：255.255.0.0进行逻辑与操作：192.168.2.100 & 255.255.0.0 = 192.168.0.0通过比较两个网络ID，我们可以看到A的网络ID是192.168.1.0，B的网络ID是192.168.0.0。这两个网络ID不相同，因此A和B不在同一个网段。

范例2：一个主机：172.16.1.100/28

1、此主机所在的网段最多有多少主机?

答：根据给定的子网掩码 /28，其中有 4 位用于主机部分，因此可以表示的主机数=2^(32-28)-2=14；减去 2 是因为1个是网络地址和1个是广播地址，不能用于主机。所以最多主机数为：14个

2、网络ID? IP和子网掩码相与。

答：因为知道子网掩码是/28（即28个1,4个0），得到255.255.255.240，然后需要将给的IP地址和子网掩码进行逻辑与操作，进行与操作得到网络ID：172.16.1.96，如下所示：

#ip地址与子网掩码上下对应逻辑与操作，通俗讲：1 1得1,1 0得0IP 地址:   10101100 00010000 00000001 01100100 (即：172.16.1.100)子网掩码: 11111111 11111111 11111111 11110000 (即：255.255.255.240)--------------------------------------------------------------------------网络ID:   10101100 00010000 00000001 01100000 (即：172.16.1.96)

3、此网段的主机中最小的IP是？最大的IP是?

答：根据给定的子网掩码 /28，可以确定主机部分的范围。最小的IP地址是网络ID加上 1，即 172.16.1.97；最大的IP地址是网络ID：172.16.1.96+可用主机数量：14，即 172.16.1.110。

1.7 划分子网

划分子网：将一个大的网络（主机数多）划分成多个小的网络（主机数少），主机ID位数变少，网络ID位数变多，网络ID位向主机ID位借位

可变长度子网掩码

Subnet地址

案例：

某运营商10.0.0.0/8  给32个各省公司划分对应的子网，河南省得到第10个子网1 每个省公司的子网的netmask？2^5>=32 借5位网络ID8+5=13255.248.0.02 每个省公司的子网的主机数有多少？2^(32-13)-2=5242863 河南省得到第10个子网，网络ID？10.00000 000.0.0/1310.01001 000.0.0/1310.72.0.0/134 河南省得到第10个子网的最小IP和最大的IP？10.01001 000.0.110.01001 111.11111111.1111111010.72.0.1---10.79.255.2545 所有子网中最大，最小的子网的netid？10.00000 000.0.0/13 10.0.0.0/1310.11111 000.0.0/13 10.248.0.0/13

合并超网：将多个小网络合并成一个大网，主机ID位向网络ID位借位

案例：

8个C类网段220.78.168.0/24220.78.169.0/24220.78.170.0/24220.78.171.0/24220.78.172.0/24220.78.173.0/24220.78.174.0/24220.78.175.0/24220.78.10101 000.0 220.78.168.0/24220.78.10101 001.0 220.78.169.0/24220.78.10101 010.0 220.78.170.0/24......220.78.10101 110.0 220.78.174.0/24220.78.10101 111.0 220.78.175.0/24合并成220.78.168.0/21

跨网络通信：路由,选择路径

路由分类：

主机路由网络路由默认路由

优先级：精度越高，优先级越高1.10动态主机配置协议 DHCP

动态主机配置协议（Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP）是一种网络协议，用于自动分配IP地址和其他网络配置信息给计算机和设备。

DHCP的工作原理如下：

当计算机或设备连接到网络时，它会发送一个DHCP请求广播消息，寻求一个可用的IP地址。DHCP服务器接收到广播消息后，从可用的IP地址池中选择一个IP地址，并将其分配给请求的计算机或设备。DHCP服务器还可以分配其他网络配置信息，如子网掩码、默认网关、DNS服务器等。计算机或设备接收到DHCP服务器分配的IP地址和其他配置信息后，将其应用于网络连接。

DHCP的好处：

简化IP地址管理：DHCP允许自动分配IP地址，减轻了手动配置每个计算机的负担。灵活性：DHCP允许动态分配IP地址，使得计算机可以在不同的网络中移动而无需手动更改IP地址。避免IP地址冲突：DHCP服务器会确保分配给每个计算机的IP地址是唯一的，避免了IP地址冲突的问题。配置一致性：使用DHCP可以确保所有计算机和设备在同一网络中具有相同的配置信息，如子网掩码、默认网关和DNS服务器。

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