【Linux中高级运维： 第26天——计算机网络】第4章：网络传输协议&linux网络IP地址&子网划分&DNS解析&子网掩码

【Linux中高级运维： 第26天——计算机网络】第4章：网络传输协议&linux网络IP地址&子网划分&DNS解析&子网掩码

上节内容回顾

网络地址概述说明

IP 地址分类与TCP/UDP 端口简述

要想使网络设备或者服务器能够连接到Internet,必须为网络设备配置IP 地址。IP 地址在Internet 上IP 地址是全球唯一的，IP 地址可以标示一个主机。目前应用范围最广的是IPv4 的IP 地址，长为 32 位。由 4 组 10 进制数组成。每一次的范围值是 0~255，中间用点号“.”隔开，称为四组“点分二进制”。 例如：IP 地址为 172.16.12.204

01101100 00010000 00001100 11001100 32 位 IPv4每一个分段是 8 位 最大值 2^8 =

IP 地址的组成

​​一个IP 地址由IP 地址的类型、网络ID 和主机ID 组成。​​

网络类型标示本IP 地址所属的类型,网络ID 标示IP 标示设备或主机所在的网络，主机ID 标示网络上的工作站、服务器或路由器。

每一个网络设备对应的网络ID 必须唯一，在同一个网络中各网络设备的主机ID 不能重复，以进行区分。

IP 地址的一般格式为：

类别 + 网络标示 + 主机标示

类别：用来区分IP 地址的类型网络标示(Network ID ):用来标示主机所在的网络。主机标示（HostID）:用来标示主机在网络中的标示。

IP 地址从用途角度分类

1>公网 IP 例如访问IP1382>私网IP

对一台网络上的主机来说，它可以正常接收的合法目的网络地址有三种：本机的IP 地址、广播地址以及组播地址。

IP 地址分类

IP 地址通常分为 5 类：A 类 B 类、C 类、D 类、E 类

​​A 类地址：​​​网络表示​​占1个字节​​​，最高位为 0。A 类网络地址有 128 个，允许支持 127 个网络，每个 ​​A 类网络大约有 1670 万台​​​主机存在。​​此类地址通常分配给拥有大量主机的网络，如一些大公司（IBM 等）和因特网主干网络，​​这些地址中大约有 1/3 已经被分配。想得到这类地址是很困难的。

​​B 类地址：​​​网络​​占用2个字节，​​​B 类地址的高两位用于表示这种IP 地址的类型，即为 10， 中间的 14 位用于标识网络，最后的两个字节 16 位用作主机标识。B 类地址​​允许有 16000 个网络​​​，每个网络大约允许有 ​​66000 台主机​​​。B 类地址通常分配给节点比较多的网络，如​​区域网，​​此类IP 大约已经分配了 5000 个 B 类地址。

​​C 类地址：​​​C 类IP 地址是最常见的地址，网络标识占 3 个字节，3 个高位用于地址类型标识，值为 110。左边 3 个字节中的其余 21 位用于表示网络寻址，C 类地址支持大约 ​​209715 个网络。​​​最后一个字节用来标识主机，允许​​有 254 台​​​主机。C 类地址通常分配给节点比较少的网络，例如，一些大的​​校园网​​可以拥有多个C 类地址。

​​D 类地址：​​​D 类地址是相当新的，前 4 位位 1110，此类地址​​用于组播​​​，例如​​路由器修改、视频会议​​等应用系统都采用了组播技术实现。

​​E 类地址：​​E 类地址为保留地址，目前没有使用。

私有IP 地址段

私有地址属于非注册地址，专门为组织机构内部使用，与需要付费才能使用的公网IP 地址不同，私有IP 地址可以免费使用，但同样的不能直接访问公网，当私有网络内的主机要与位于公网上的主机进行通讯时必须经过地址转换，将其私有地址转换为合法公网地址才能对外访问。私有IP 地址的出现极大程度上缓解了公网IP 地址不足的现象，在内部局域网中私有IP 地址可以像公网IP 地址一样地使用；有些不需要与网络通讯的设备，如打印机等也可以使用私有IP 地址。

网络地址映射：NAT网络地址转换,完成公网地址与私网地址的映射，同时可实现端口映射

通过端口映射实现区分，完成对不同局域网内相同内网IP的访问

特殊IP 地址

0.0.0.0

0.0.0.0 已经不是一个真正意义上的IP 地址了。它表示的是这样一个集合：所有不清楚的主机和目的网络。

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。如果翻译成人类的语言，应该是这样：“这个房间里的所有人都注意了！”这个地址不能被路由器转发。

127.0.0.1

本机回路地址。该地址的数据包不会在网络中网络上传输，除非出错，否则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。

224.0.0.1

组播地址，注意它和广播的区别。从 224.0.0.0 到 239.255.255.255 都是这样的地址。224.0.0.1 特指所有主机，224.0.0.2 特指所有路由器。这样的地址多用于一些特定的程序以及多媒体程序。如果你的主机开启了IRDP (Internet 路由发现协议，使用组播功能)功能，那么你的主机路由表中应该有这样一条路由。

169.254.x.x

如果你的主机使用了 DHCP 功能自动获得一个IP 地址，那么当你的DHCP 服务器发生故障，或响应时间太长而超出了一个系统规定的时间， Wingdows 系统会为你分配这样一个地址。如果你发现你的主机IP 地址是一个诸如此类的地址，很不幸，十有八九 是你的网络不能正常运

网络地址计算公式

备注：其中0表示网段地址3种常见的网络通讯类型：

虚拟主机访问外网

NAT模式下的通信过程：可以允许多个局域网之间存在相同的内网IP（数量无限扩展）

桥接模式下的通信过程：同一网段分配的主机内网IP数量有限（253个）

仅主机模式：为了安全性，完成与外网进行隔离来实现内部主机之间的通信。

子网掩码

子网掩码简介：

子网掩码指的是一个 32 位字段的数值，利用此字段来屏蔽原来网络地址的划分情况。

子网掩码的含义:

网络的子网掩码设置主要用来屏蔽原来的网络划分情况。使用子网掩码，网络设备可以分析得出一个IP 地址的网络地址和子网地址，以及主机地址。网络的路由器根据目的地址的网络号和子网号可以做出路由寻址决策，IP 地址的主机ID 不参与路由器的路由寻址操作，它用于在某个网段中识别一个网络设备。 子网掩码使用与IP 相同的“点分四段式”的编址格式，其中值为 0 的部分对应于IP 地址的主机ID 部分，值为 1 的部分对应于IP 地址的网络地址部 分。

子网掩码与IP 地址进行“与”运算后，所得到的值为网络地址和子网地址，主机ID 部分将不再存在。利用此特性可以计算两个IP 地址的网络地址和子网地址判断是否处于同一个子网中。

【例子】：某个网络IP 分组数据的目的地址为 192.168.1.151，如果其子网掩码为 255.255.255.128，IP 地址与子网掩码 “与”运算后的结果为192.168.1.128，则该IP 地址的网路ID 和子网号的值为 192.168.1.128。 其实如果网络系统中只有A B C 这 3 种类型的IP 地址，判断IP 地址的第一个字节数值范围就可以判断此IP 地址属于 A B C 中的哪一类网，从而得到该IP 地址的网络部分和主机部分，不需要子网掩码的辅助。 A 类地址的网络的子网掩码地址为：255.0.0.0 B 类地址的网络的子网掩码地址为:255.255.0.0 C 类地址的网络的子网掩码地址为:255.255.255.0

(掌握)子网掩码的主要作用:

1)便于网路设备的尽快寻址，区分本网段地址和非本段的地址。2)划分子网，进一步缩小子网的地址空间，充分利用目前紧缺的IP 地址。

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