精通ip地址之ipv4

各位童鞋们，大家好！今天我要给大家介绍的是ipv4地址。高手请略过，见笑啦-_-
ip地址有很多种表示方式，比如最常用的是用十进制加上点号表示（如192.168.1.2)。ipv4现在还是主流，下面我就讲下ipv4。
ipv4下，ip地址是一个32位的数，而平常我们看到的ip都是如192.168.1.2之类的，这样看不出它是32位，其实以点号为分隔符，把每一位转换为二进制，前面不足八位的补0就是了，比如最常用的本地轮回地址

127.0.0.1

用二进制表示就是：

01111111000000000000000000000001

再把它转换为十进制数即是

2130706433

下面我们ping 一下这个数看，有什么发现？

以上是我在linux下ping 的，如果你在windows下，可以用

来测试。

ip地址＝网络号（网络地址）＋主机号
网络地址其实就是网段地址，它不能作为ip地址来使用，只能用来表示网段信息。（如192.168.1.0)
主机号全为1的地址称为广播地址（如192.168.1.255）
特殊地址：

0.0.0.0

表示本网段，也叫做任意网段或未知网络，它主要用在DHCP請求和默认路由上，既能作为源地址，又能作为目标地址使用。

255.255.255.255

被称为本地广播地址，能在本网段进行信息扩散。
本地环回地址：

127.0.0.1-127.255.255.254

默认环回地址为

127.0.0.1

，且对应wins或DNS名称被自动解析为

localhost ,它主要用来测试机器TCIP/IP协议是否存在问题。

一，分类ip地址

A类地址（1.0.0.1-127.255.255.254）中有一段私有ip地址：

10.0.0.1-10.255.255.254

可简写为10.0.0.0/8 (为什么这样写，不解释，先)。
B类地址（128.0.0.1-191.255.255.254)私有ip地址范围：

172.16.0.1-172.31.255.254

B类地址中还有一段特殊私有ip地址：当DHCP服务器出现问题导致无法将DHCP池中的IP地址分配给客户端时，就得使用这个特殊的保留的B类私有IP，其有效范围为：

169.254.0.1-169.254.255.254

C类ip地址（192.0.0.1-223.255.255.254)中私有ip地址范围为：

192.168.0.1-192.168.255.254

二，基于分类的ip地址的子网划分
1，
这是在分类ip地址的情况下进行子网划分，即将主机号再划分为子网号和主机号。
（注：网络号没变，只是向主机号借位来作为子网号）
例：某单位B类IP 为172.16.0.0 ，现有3个部门，要求3个部门用不同的ip地址段，这可以通过进行子网划分来实现。如：
172.16.1.0
172.16.2.0
172.16.3.0
这是一种比较简单的情况，这里我们向主机号（原来有16位）借8位过来作为子网号。

2，子网掩码
子网掩码和ip地址进行逐比特（bit）”与”运算，結果就是网络地址。
子网掩码位对应的网络号和子网号均为1 ，主机号则取0 。
如上例中的172.16.2.8 ,它的子网掩码为255.255.255.0
两者进行“与“运算即得网络地址为172.16.2.0

默认子网掩码：只考虑网络号而不考虑子网号，所以
A类： 255.0.0.0
B类：255.255.0.0
C类：255.255.255.0
D、E类不考虑这个。

三，VLSM 与CIDR （可变长子网掩码和无类域间路由）
1，无类ip地址：即不再使用A 、B、C类的划分方法，但D 、E类仍作为分类ip使用。
无类ip地址使用VLSM （Variable length Subnet Mask）技术来对IP地址进行划分。
CIDR（Classless Inter-Domain Routing ) 有三种表示法：
下面以192.168.1.0为例，若前20位表示主机号位数：

（1），X表示法：
11000000.10101000.000xxxxxxxxxxxx
（2），星号表示法：只用一个星号来表示主机号位数
11000000.10101000.0000*
（3），斜线表示法：斜线后数字表示网络号位数，这也种表示法是最常用的。
192.168.1.0/20 (这里要写成十进制形式)

2，路由聚合
路由聚合又叫构成超网。
路由聚合其实就是把多个路由合并成一个路由，这样可以减轻路由表的开销。
构成超网则表示一个网络地址包含了多个网络地址。
例如：前10位表示网络号，后22位表示主机号，

AAAAAAAA.AABBBBBB.BBBBBBBB.BBBBBBBB

现在我们来算一下它包含的分类ip地址数：
B类网络地址数为：2^6=64个，C类网络数为2^14=16384个
可看出这个无类网络地址包含了64个B类网络和16384个C类网络，而其中64个B类网络中已经包含了16384个C类网络，这就是路由聚合。

3，网段划分
好处：方便管理、分隔广播域防止ARP攻击、防止广播风暴、有效利用IP地址。
例1 ：某主机IP表示为 172.16.1.12/20
它的子网掩码是？ 很容易可以知道是：255.255.240.0
该网段能容纳的主机数是？
2^12-2=4094台 （为什么要减2 ？自己想一下）

例2：有4个网络地址：
172.168.193.0/24
172.168.194.0/24
172.168.196.0/24
172.168.198.0/24
求进行路由聚合后的网络地址？
方法：
用“最长前缀匹配法”
由于前两个字节（Byte）完全相同，因此只需把第3个字节划为二进制形式：

11000001 (193)
11000010 (194)
11000100 (196)
11000110 (198)

现在对比下，前5位完全相同，这样后3位就不再是网络号，而是主机号了。
所以聚合后网络地址为：

172.168.192.0/21

PS:
关于ADSL虚拟拨号获得的子网掩码为

255.255.255.255

如果子网掩码类似于255.255.255.248这样的，则我们可以对获得的IP进行网段划分，这样我们就可以得到多个IP地址，显然这样电信就会吃亏，所以子网掩码就只能为255.255.255.255
虚拟拨号：采用拨号池（类似DHCP池），用户每次拨号就从拨号池中选出一个IP给用户，这也是ADSL拨号上网每次IP地址不同的原因。

写了这么多，手都酸了（由于我的桌子太高，手总是悬着很吃力。。。。。。），所以文章中能省的地方我一切从简，写得不是很詳細，将就着看吧-_-