网络地址
“IP地址”就相当于“电话号码”，而Internet中的路由器，就相当于电信局的“程控式交换机”。
点分十进制数表示的IPv4地址被分为几类，以适应大型、中型、小型的网络。这些类的不同之处在于不同类别的网络地址所占位数。
**IP地址是一个32位的二进制数，通常被分割为4个“8位二进制数”（也就是4个字节）。IP地址通常用“点分十进制”表示成（a.b.c.d）的形式，**其中，a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。例：点分十进IP地址（100.4.5.6），实际上是32位二进制数（01100100.00000100.00000101.00000110）。
1. IP地址=网络地址+主机地址
按照起始字符的不同，IP地址可以分为A、B、C、D、E类地址。
A类地址：0（开头）+7位（网络地址）+24位（主机地址）
B类地址：10（开头）+14位（网络地址）+16位（主机地址）
C类地址：110（开头）+21位（网络地址）+8位（主机地址）
D类 以1110开始 用于组播
E类 以11110开始 用于科研保留
范围上划分有些要注意的：
A类 从1.0.0.0 到126.255.255.255
B类 从128.0.0.0到191.255.255.255
C类 从192.0.0.0到223.255.255.255
其中127.x.x.x段地址空间是被保留的回环地址
D类 以1110开始 用于组播
E类 以11110开始 用于科研保留
A类地址具有24为主机地址，因此应用于大规模环境
C类地址具有8位主机地址，应用于规模较小的网络
B类居中
在A、B、C类地址中，都存在一部分用于内网(局域网)的IP地址（私有地址）
> A类的私有地址: 10.0.0.0 ～ 10.255.255.255
>
> B类的私有地址: 172.16.0.0 ～ 172.31.255.255
> (网络号范围： 10101010 00010000 ～ 10101010 00011111)
>
> C类的私有地址: 192.168.0.0 ～ 192.168.255.255
> (网络号范围： 11000000 10101000 00000000 ～ 11000000 10101000 11111111)
2. 子网掩码
子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩，它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。
子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。
子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。
子网掩码——屏蔽一个IP地址的网络部分的“全1”比特模式。
对于A类地址来说，默认的子网掩码是255.0.0.0；
对于B类地址来说默认的子网掩码是255.255.0.0；
对于C类地址来说默认的子网掩码是255.255.255.0。
3. 根据IP地址和子网掩码求 网络地址 和 广播地址
（1）IP地址 = 网络地址 + 主机地址（前半段和后半段）
（2）网络地址 = IP地址 & 子网掩码（按位与）
（3）主机地址 = IP地址-网络地址
通过子网掩码，就可以判断两个IP在不在一个局域网内部。网络地址相同，则说明这两个IP处于同一个局域网，友主机位区分。
子网掩码可以看出有多少位是网络号，有多少位是主机号
网络地址就是：把IP地址转成二进制和子网掩码进行与运算
主机数
主机号有5位，那么这个地址中，就只能有
2^5−2=30个主机
因为其中全0作为网络地址，全1作为广播地址
例子1：
IP地址是202.112.14.137，掩码是255.255.255.224 ，
网络地址是202.112.14.128，子网号是128。
主机地址是202.112.14.137 。
例子2：
IP地址是222.200.175.117，子网掩码是255.255.255.0。根据**C类地址的范围为192.0.0.0到223.255.255.255** ，说明这个IP属于C类地址，子网掩码采取了默认掩码。
网络地址=222.200.175.117（转换为二进制）& 255.255.255.0（转换为二进制）=222.200.175.0，子网号为0；主机地址为222.200.175.117。
处于同一个局域网中的其他机器的IP应该是222.200.175.*，例如222.200.175.2，表示主机号为2的设备；处于其他局域网的网络号应该不一样，例如222.200.174.*。
4. 网关
**网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。**默认网关在网络层上以实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关的结构也和路由器类似，不同的是互连层。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。
网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。
比如有网络A和网络B，网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254”，子网掩码为255.255.255.0；网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”，子网掩码为255.255.255.0。这两个都是C类地址，都采用默认网关，不属于同一个网络。
在没有路由器的情况下，两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的，即使是两个网络连接在同一台交换机（或集线器）上，TCP/ip协议也会根据子网掩码（255.255.255.0）判定两个网络中的主机处在不同的网络里。
而要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中，就把数据包转发给它自己的网关，再由网关转发给网络B的网关，网络B的网关再转发给网络B的某个主机。
所以说，只有设置好网关的IP地址，TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。那么这个IP地址是哪台机器的IP地址呢？网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址，具有路由功能的设备有路由器、启用了路由协议的服务器（实质上相当于一台路由器）、代理服务器（也相当于一台路由器）。
5.根据每个网络的主机数量进行子网地址的规划和计算子网掩码
主机位= [ log2（主机数量+1（网络地址）+1（广播地址）+1（网关））] (向上取整）
网关用于不同网络之间的通信，必须要对其分配地址。
这也可按上述原则进行计算。
比如一个子网有10台主机，那么对于这个子网需要的IP地址是
10＋1＋1＋1＝13
注意：加的第一个1是指这个网络连接时所需的网关地址，接着的两个1分别是指网络地址和广播地址。
因为13小于16（16等于2的4次方），所以主机位为4位。
而 256－16＝240 所以该子网掩码为255.255.255.240。
如果一个子网有14台主机，不少人常犯的错误是：依然分配具有16个地址空间的子网，而忘记了给网关分配地址。这样就错误了，因为：
14＋1＋1＋1＝17
17.大于16，所以我们只能分配具有32个地址（32等于2的5次方）空间的子网，留5位作主机位。256-32=224，这时子网掩码为：255.255.255.224
6. ip段/数字-如192.168.0.1/24是什么意思?
后面这个数字标示了我们的网络号的位数，也就是子网掩码中前多少号为1
(1) 129.168.1.1 /24 这个24就是告诉我们网络号是24位
也就相当于告诉我们了
子网掩码前24位为1，即：11111111 11111111 11111111 00000000
即：255.255.255.0
(2) 172.16.10.33/27 中的/27
也就是说网络号有27位，子网掩码是255.255.255.224 即前27位为1
11111111 11111111 11111111 11100000
7. 206.110.4.0/18被划分成16个子网，每个子网掩码？
（划分成16个子网，根据子网掩码/18就表示有18个1，18为网络地址，就要从的IP地址的主机位借4位来用作网络位！）
子网掩码是255.255.252.0
每个子网可以容纳的主机数是1024台。
下面我来给你详细解答：
206.110.1.0 /18 由最后的那个/18，我们可以知道这个IP已经规定了它的网络位是18位，它默认的子网掩码就是11111111.11111111.11 | 000000.00000000(其中1代表网络位,0代表主机位)
划分子网的意思是将网络号代表的某个局域网进行划分，那只能向主机位借位。
可以看出我们可以操作的位数就是后面的14个0，也就是说我们可以在主机位划分出几位作为子网的网络位，进而来划分子网。要求是切分成16个子网，我们知道2的4次方刚好等于16，这就说明子网网络位的位数是4位，那剩余的主机位，即14-4=10就是子网的主机位。
所以上面我写的那串二进制就可以变成：11111111.11111111.111111 | 00.00000000(其中1代表网络位,0代表主机位)
8. IP地址为C类的网络位，若要划分为18个子网，且都要连上Internet，子网掩码应该设置为多少？
解：C类IP地址默认以110开头，网络位为21位，主机位为8位，子网掩码默认为255.255.255.0（11111111.11111111.11111111.00000000）。
想要划分为18个子网，那么至少要向主机位借5位，则子网掩码变为11111111.11111111.11111111.11111000，转换为十进制的表示，则255.255.255.248。
9. 内网即局域网，外网即广域网
IP地址是一个4字节（共32bit）的数字，被分为4段，每段8位，段与段之间用句点分隔（句分十进制）。为了便于表达和识别，IP地址是以十进制形式表示的如210.52.207.2，每段所能表示的十进制数最大不超过255。
IP地址由两部分组成，即网络号（Network IP地址是一个4字节（共32bit）的数字，被分为4段，每段8位，段与段之间用句点分隔。为了便于表达和识别，IP地址是以十进制形式表示的如210.52.207.2，每段所能表示的十进制数最大不超过255。
IP地址由两部分组成，即网络号（Network ID）和主机号（Host ID）。
网络号标识的是Internet上的一个子网，而主机号标识的是子网中的某台主机。
网际地址分解成两个域后，带来了一个重要的优点：**IP数据包从网际上的一个网络到达另一个网络时，选择路径可以基于网络而不是主机。**不同网络之间是依赖网关进行通信。
在大型的网际中，这一点优势特别明显，因为路由表中只存储网络信息而不是主机信息，这样可以大大简化路由表。
内网就是局域网，网吧、校园网、单位办公网都属于此类。
另外光纤到楼、小区宽带、教育网、有线电视Cable
Modem上网虽然地域范围比较大但本质上还是基于以太网技术，所以仍然属于内网。
内网 vs 外网
内网：即所说的局域网（LAN)，比如学校的局域网，局域网内每台计算机的IP地址在本局域网内具有互异性，是不可重复的。但两个局域网内的内网ip可以有相同的。
外网：即互联网(WAN)，局域网通过一台服务器或是一个路由器对外连接的网络，这个IP地址是惟一的。
也就是说内网里所有的计算机都是连接到这一个外网IP上，通过这一个外网IP对外进行交换数据的。也就是说，一个局域网里所有电脑的内网IP是互不相同的,但共用一个外网IP。（用ipconfig/all查到的IP是你本机的内网IP；在www.ip138.com上看到的是你连接互联网所使用的IP，即外网）。
在局域网中，每台电脑都可以自己分配自己的IP，这个IP只在局域网中有效。而如果你将电脑连接到互联网，你的网络提供商（ISP）的服务器会为你分配一个IP地址，这个IP地址才是你在外网的IP。两个IP同时存在，一个对内，一个对外。
当你家里买了两台电脑，你想组建一个局域网，你除了要用网线和路由器等设备将两台电脑相连，你还要将两台电脑设置固定IP（局域网IP），比如电脑A设为192.168.1.2，电脑B设为192.168.1.3，这样你就可以用这两个IP地址互相访问两台电脑，但这两个IP地址只在这两台电脑间有效，对外网无效。所以局域网中分配的IP与广域网中的IP完全没有对应关系。你在内网的机子在上网时，都是在向网关发出请求，再由网关（一般为路由器）用外网IP转到Internet上，接收数据后，再分发到你的内网IP上。
[参考文献]
[1]IP地址、子网掩码、网络号、主机号、网络地址、主机地址以及ip段/数字-如192.168.0.1/24是什么意思?
[2] ip地址分类与子网掩码
[3] 内网 子网 局域网 外网
文章最后发布于: 2018-09-25 22:35:41
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