总结ip分类以及每个分类可以分配的IP数量

网络中的每一个主机或路由器至少有一个ip地址;
在Internet中不允许有两个设备具有同样的IP地址;
IP地址采用分层结构;
总结ip分类以及每个分类可以分配的IP数量
IP地址是由网络号(net ID)与主机号(host ID)两部分组成的。
IP地址长度为32位,点分十进制(dotted decimal)地址;
采用x.x.x.x的格式来表示,每个x为8位,每个x的值为0~255(例如 202.113.29.119);
根据不同的取值范围,IP地址可以分为五类;
总结ip分类以及每个分类可以分配的IP数量
IP地址中的前5位用于标识IP地址的类别:
A类地址的第一位为0;
B类地址的前两位为10;
C类地址的前三位为110;
D类地址的前四位为1110;
E类地址的前五位为11110。
IP地址根据网络号和主机号来分,分为A、B、C三类及特殊地址D、E。全0和全1的都保留不用。

A类:(1.0.0.0-126.0.0.0)(默认子网掩码:255.0.0.0或 0xFF000000)第一个字节为网络号,后三个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“0”,所以地址的网络号取值于1~126之间。一般用于大型网络。
定义:第1字节为网络地址,其它3个字节为主机地址
范围:1.0.0.1 - 126.255.255.254
数量:允许有126个网段,每个网段允许有16777214台主机
子网掩码:255.0.0.0
私有地址:10.X.X.X是私有地址(所谓的私有地址就是在互联网上不使用,而被用在局域网络中的地址),范围10.0.0.1-10.255.255.254
保留地址:127.X.X.X是保留地址,也是本机地址,等效于localhost或本机IP。一般用于测试使用。例如:ping 127.0.0.1来测试本机TCP/IP是否正常。

B类:(128.0.0.0-191.255.0.0)(默认子网掩码:255.255.0.0或0xFFFF0000)前两个字节为网络号,后两个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“10”,所以地址的网络号取值于128~191之间。一般用于中等规模网络。
定义:第1字节和第2字节为网络地址,其它2个字节为主机地址
范围:128.0.0.1 - 191.255.255.254
数量:允许有16384个网段,每个网段允许有65534台主机
子网掩码:255.255.0.0
私有地址:172.16.0.0 - 172.31.255.255是私有地址
保留地址:169.254.X.X是保留地址。如果你的IP地址是自动获取IP地址,而你在网络上又没有找到可用的DHCP服务器。就会得到其中一个IP

C类:(192.0.0.0-223.255.255.0)(子网掩码:255.255.255.0或 0xFFFFFF00)前三个字节为网络号,最后一个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“110”,所以地址的网络号取值于192~223之间。一般用于小型网络。
定义:第1字节、第2字节和第3个字节为网络地址,第4个个字节为主机地址。另外第1个字节的前三位固定为110
范围:192.0.0.1 - 223.255.255.254
数量:允许有2097152个网段,每个网段允许有254台主机
子网掩码:255.255.255.0
私有地址:192.168.X.X是私有地址。(192.168.0.0 - 192.168.255.255)

D类:是多播地址。该类IP地址的最前面为“1110”,所以地址的网络号取值于224~239之间。一般用于多路广播用户。
定义:不分网络地址和主机地址,它的第1个字节的前四位固定为1110
范围:224.0.0.1 - 239.255.255.254

E类:是保留地址。该类IP地址的最前面为“1111”,所以地址的网络号取值于240~255之间。
定义:不分网络地址和主机地址,它的第1个字节的前五位固定为11110
范围:240.0.0.1 - 255.255.255.254

CIDR:无类域间路由
由于早期的IP地址的划分会浪费太多的IP地址,所以,现在都是用CIDR表示法,为此引入了子网掩码的概念,即网络位的个数可以任意指定。该方法兼容早期的IP划分方法。
CIDR表示方法:IP地址/网络ID的位数(网段的划分更加灵活)

子网掩码:子网掩码的作用,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,并说明该IP地址是在局域网上,还是在远程网上,具体方法待会儿再讲。子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网掩码的二进制格式中的网络位全为1。这样二进制格式的子网掩码和二进制的IP地址进行“与”运算,可以得出该IP地址的网络位。
允许的子网掩码的值:
10000000-128;11000000-192;11100000-224;11110000-240;
11111000-248;11111100-252;11111110-254;11111111-255;
最小IP:主机ID不能全为0,全为0表示网络ID
最大IP:主机ID不能全为1,全为1表示本地广播

CIDR技术用子网掩码中连续的1部份表示网络ID,连续的0部份表示主机ID。比如,网络中包含2000台计算机,只需要用11位表示 主机ID,用21位表网络ID,则子网掩码表示为11111111.11111111.11111000.00000000,转换为十进制则为 255.255.248.0。此时,该网络将包含2046台计算机,既不会造成IP地址的浪费,也不会利用路由器连接网络,增加额外的管理维护量.

例1:192.168.23.35/21计算子网的网络ID、子网掩码、起止IP地址?

子网掩码:11111111 11111111 11111-000 00000000(子网掩码)=255.255.248.0(子网掩码的第二种表示方法。)
网络ID:192.168.16.0(192.168.00010111.0和子网掩码进行“与”运算。)
起始IP地址:192.168.16.1(192.168.16.0是本网端中的第一个IP,可是他已经表示网络ID了,所以,为了避免与该IP地址与网络ID混淆,所以,起始IP为192.168.16.1。)
结束IP地址:192.168.23.254(192.168.00010(网络位)-111.11111110(主机位)主机ID不能全为1,全为1表示本地广播。)

例2:将163.135.0.0/20划分为16个子网,计算第一个和最后一个子网的网络ID、子网掩码、起止IP地址?

第1步:用CIDR表示163.135.0.0/20,则子网掩码为255.255.240(11110000).0。
第2步:第一网络ID(子网掩码与IP地址与运算):163.135.16.0(163.135.0000-0000.0)
第一个IP地址:163.135.0.1
结束IP地址:163.135.15.254
第3步:第二网络ID:163.135.16.0(163.135.0000-1111.0)
第一个IP地址:163.135.16.1
结束IP地址:163.135.31.254

例3:192.168.10.14/28,192.168.10.15/28,192.168.10.16/28,192.168.10.31/28哪些是合法IP,哪些是非法IP地址?

答案:主机ID全为0和主机ID全为1的为非法IP地址:192.168.10.15/28、192.158.10.16/28、192.168.10.31/28都是非法IP地址。

例4:192.168.10.14/28,192.168.10.15/28,192.168.10.16/28哪个不是同一网段?

答案:网络ID相同的就属于同一网段,则192.168.10.16/28不属于同一网段。(192.168.10.14/28,192.168.10.15/28属于非法IP,但是他仍然属于192.168.0.0网段)

例5:172.168.34.56/20,一共划分为了多少个子网,各子网可以包含多少台主机。

答案:172.168.34.56是一个B类地址,B类地址用16位表示网络ID,题目中20位表示网络ID,则子网位数为4位,那么子网就有24次个(即从0000、0001到1111的16种变化)。由于IP地址是32位,用20位表示网络ID,则主机ID的位数为12位,则每个子网可以包含212-2个IP地址,即可以包含4096个IP地址。

划分子网:将一个大网络(主机ID位多)划分多个小的网络(主机ID位少),网络ID向主机ID借位,络ID变多,主机ID变少(划分子网,会减少可用IP地址)
注意:由于人们习惯了将IP地址分成,四段十进制的表示格式,所以,借过位的IP地址,依然是四段。例如:12.100.100.100/8;表示该IP的子网掩码有8位。该IP的二进制表示格式为:00001010.01100100.00000000.00000000/11111111.00000000.00000000.00000000
即该IP的网络位(二进制)为:00001010.00000000.00000000.00000000
即该IP的网络位(十进制)为:12.0.0.0
如果将该网络划分成4个子网,那么就需要借2个主机位作为网络位来使用,具体方法为:
00000000.00-000000.00000000.00000000(前面的黑色部分为网络位)
第一个子网的网络位为(二进制):00001010.00-000000.00000000.00000000(第一个网段,即借来的网络位全为0)
第一个子网的网络位为(十进制):12.0.0.0
最后一个子网的网络位为(二进制):00001010.11-000000.00000000.00000000(最后一个网段,即借来的网络位全为1)
最后一个子网的网络位为(十进制):12.192.0.0
划分超网:
将多个小网合并一个大网,主机ID向网络ID借位(找共同点)

公式:
1、主机数=2^主机ID位-2
2、网络数=2^可变的网络ID位
3、网络ID=IP和netmask 相与
4、划分子网数=2^网络ID向主机ID借的位数
5、划分子网损失IP数=2*(划分子网数-1)(因为每段子网中的第一个IP地址用来表示网络位,而最后一个IP地址都被用来表示本网段中的广播。)