傻傻分不清的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)

在網(wǎng)絡(luò)通信中，常常會(huì)遇到一些概念分不清楚，說(shuō)起來(lái)可能你還不信。那我舉出幾個(gè)例子，例如：IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)絡(luò)號(hào)、主機(jī)號(hào)、網(wǎng)絡(luò)地址、主機(jī)地址等。是不是感覺(jué)腦子里突然間出現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題：好像它們都是一樣的吧？其實(shí)不然，它們是完全不一樣的概念，但是又有著不可分割的關(guān)系。

下面，我們就這幾個(gè)常見(jiàn)的概念以及之間的運(yùn)算做一個(gè)簡(jiǎn)單的講解：

一、IP地址

IP地址（Internet Protocol Address）是一種在Internet上的給主機(jī)編址的方式，被稱為網(wǎng)際協(xié)議地址，也是IP協(xié)議提供的一種統(tǒng)一的地址格式，它為互聯(lián)網(wǎng)上的每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)和每一臺(tái)主機(jī)分配一個(gè)邏輯地址，以此來(lái)屏蔽物理地址的差異。

就像我們常說(shuō)的收發(fā)快遞時(shí)的郵寄地址一樣，區(qū)別在于IP地址是在網(wǎng)絡(luò)中表示主機(jī)位置的方式，并且是用數(shù)字表示；而郵寄地址則是現(xiàn)實(shí)中的地址，按照行政劃分。

常見(jiàn)的IP地址表現(xiàn)形式為點(diǎn)分十進(jìn)制法，即以”.”符號(hào)將IP地址按照字節(jié)隔開(kāi)，并將每一字節(jié)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)，例如：192.168.1.123等。

真正的IP地址其實(shí)是由機(jī)器識(shí)別的二進(jìn)制組成的，例如：11000000.10101000.00000001.01111011，但為了方便人的記憶轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制。

最初設(shè)計(jì)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，為了便于尋址以及層次化構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)IP地址包括兩個(gè)標(biāo)識(shí)碼（ID），即網(wǎng)絡(luò)ID和主機(jī)ID。同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)都使用同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)ID，網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)主機(jī)（包括網(wǎng)絡(luò)上工作站，服務(wù)器和路由器等）有一個(gè)主機(jī)ID與其對(duì)應(yīng)。

IP地址根據(jù)網(wǎng)絡(luò)ID的不同分為5種類型，A類地址、B類地址、C類地址、D類地址和E類地址。

（1）A類IP地址 一個(gè)A類IP地址由1字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和3字節(jié)主機(jī)地址組成，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“0”， 地址范圍從1.0.0.0 到126.0.0.0?？捎玫腁類網(wǎng)絡(luò)有126個(gè)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)能容納1億多個(gè)主機(jī)。  

（2） B類IP地址 一個(gè)B類IP地址由2個(gè)字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和2個(gè)字節(jié)的主機(jī)地址組成，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“10”，地址范圍從128.0.0.0到191.255.255.255?？捎玫腂類網(wǎng)絡(luò)有16382個(gè)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)能容納6萬(wàn)多個(gè)主機(jī) 。

（3）C類IP地址 一個(gè)C類IP地址由3字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和1字節(jié)的主機(jī)地址組成，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“110”。范圍從192.0.0.0到223.255.255.255。C類網(wǎng)絡(luò)可達(dá)209萬(wàn)余個(gè)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)能容納254個(gè)主機(jī)。

（4）D類地址用于多點(diǎn)廣播（Multicast）。 D類IP地址第一個(gè)字節(jié)以“1110”開(kāi)始，它是一個(gè)專門保留的地址。它并不指向特定的網(wǎng)絡(luò)，目前這一類地址被用在多點(diǎn)廣播（Multicast）中。多點(diǎn)廣播地址用來(lái)一次尋址一組計(jì)算機(jī)，它標(biāo)識(shí)共享同一協(xié)議的一組計(jì)算機(jī)。224.0.0.0到239.255.255.255用于多點(diǎn)廣播 。

（5）E類IP地址 以“11110”開(kāi)始，為將來(lái)使用保留。240.0.0.0到255.255.255.254

注意事項(xiàng)：

全零（“0．0．0．0”）地址對(duì)應(yīng)于當(dāng)前主機(jī)。全“1”的IP地址（“255．255．255．255”）是當(dāng)前子網(wǎng)的廣播地址。

在IP地址3種主要類型里，各保留了3個(gè)區(qū)域作為私有地址，其地址范圍如下： 

A類地址：10.0.0.0～10.255.255.255 

B類地址：172.16.0.0～172.31.255.255 

C類地址：192.168.0.0～192.168.255.255

A類地址的第一組數(shù)字為1～126。其中0代表任何地址，127為回環(huán)測(cè)試地址，注意，數(shù)字0和 127不作為A類地址，數(shù)字127保留給內(nèi)部回送函數(shù)，而數(shù)字0則表示該地址是本地宿主機(jī)，不能傳送。

B類地址的第一組數(shù)字為128～191。

C類地址的第一組數(shù)字為192～223。

（1）A類地址  

A類地址的表示范圍為：0.0.0.0~126.255.255.255，默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)掩碼為：255.0.0.0；A類地址分配給規(guī)模特別大的網(wǎng)絡(luò)使用。A類網(wǎng)絡(luò)用第一組數(shù)字表示網(wǎng)絡(luò)本身的地址，后面三組數(shù)字作為連接于網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)的地址。分配給具有大量主機(jī)（直接個(gè)人用戶）而局域網(wǎng)絡(luò)個(gè)數(shù)較少的大型網(wǎng)絡(luò)。例如IBM公司的網(wǎng)絡(luò)。  

（2）B類地址

B類地址的表示范圍為：128.0.0.0~191.255.255.255，默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)掩碼為：255.255.0.0；B類地址分配給一般的中型網(wǎng)絡(luò)。B類網(wǎng)絡(luò)用第一、二組數(shù)字表示網(wǎng)絡(luò)的地址，后面兩組數(shù)字代表網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)地址。  

（3）C類地址  

C類地址的表示范圍為：192.0.0.0~223.255.255.255，默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)掩碼為：255.255.255.0；C類地址分配給小型網(wǎng)絡(luò)，如一般的局域網(wǎng)和校園網(wǎng)，它可連接的主機(jī)數(shù)量是最少的，采用把所屬的用戶分為若干的網(wǎng)段進(jìn)行管理。C類網(wǎng)絡(luò)用前三組數(shù)字表示網(wǎng)絡(luò)的地址，最后一組數(shù)字作為網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)地址。

二、子網(wǎng)掩碼

子網(wǎng)掩碼（subnet mask）又叫網(wǎng)絡(luò)掩碼、地址掩碼、子網(wǎng)絡(luò)遮罩，它是一種用來(lái)指明一個(gè)IP地址的哪些位標(biāo)識(shí)的是主機(jī)所在的子網(wǎng)，以及哪些位標(biāo)識(shí)的是主機(jī)的位掩碼。子網(wǎng)掩碼不能單獨(dú)存在，它必須結(jié)合IP地址一起使用。子網(wǎng)掩碼只有一個(gè)作用，就是將某個(gè)IP地址劃分成網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址兩部分。子網(wǎng)掩碼是一個(gè)32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以區(qū)別網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)，并說(shuō)明該IP地址是在局域網(wǎng)上，還是在遠(yuǎn)程網(wǎng)上。

子網(wǎng)掩碼(subnet mask)是每個(gè)使用互聯(lián)網(wǎng)的人必須要掌握的基礎(chǔ)知識(shí)，只有掌握它，才能夠真正理解TCP/IP協(xié)議的設(shè)置。子網(wǎng)掩碼--屏蔽一個(gè)IP地址的網(wǎng)絡(luò)部分的"全1"比特模式。對(duì)于A類地址來(lái)說(shuō)，默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼是255.0.0.0;對(duì)于B類地址來(lái)說(shuō)默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0;對(duì)于C類地址來(lái)說(shuō)默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0。利用子網(wǎng)掩碼可以把大的網(wǎng)絡(luò)劃分成子網(wǎng)，即VLSM(可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼)，也可以把小的網(wǎng)絡(luò)歸并成大的網(wǎng)絡(luò)即超網(wǎng)

三、網(wǎng)絡(luò)號(hào)

也被稱為網(wǎng)絡(luò)地址，用于識(shí)別主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)，IP與子網(wǎng)掩碼的與運(yùn)算即為網(wǎng)絡(luò)號(hào)。

即：“與運(yùn)算”：（1+1=1，0+1=0，1+0=0，0+0=0)

例：IP為192.168.100.5，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0

192.168.100.5     11000000.10101000.01100100.00000101

     & 255.255.255.0    &11111111.11111111.11111111.00000000

結(jié)果為：192.168.100.0     11000000.10101000.01100100.00000000

四、主機(jī)號(hào)

也被稱為主機(jī)地址，用于識(shí)別該網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)，IP地址與子網(wǎng)掩碼取反的與運(yùn)算

即：”取反”：32bit中1變0，0變1

例：IP為192.168.100.5，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0

    ~ 255.255.255.0     ~ 11111111.11111111.11111111.00000000

    結(jié)果為： 

      0.0.0.255         00000000.00000000.00000000.11111111

      192.168.100.5       11000000.10101000.01100100.00000101

     & 0.0.0.255        & 00000000.00000000.00000000.11111111

    結(jié)果為： 

      0.0.0.5           00000000.00000000.00000000.00000101

五、特殊IP地址

（1）網(wǎng)關(guān)地址：實(shí)質(zhì)上是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通向其他網(wǎng)絡(luò)的IP地址，計(jì)算方式為：網(wǎng)絡(luò)號(hào) + 主機(jī)號(hào)為1組成的IP地址，即IP為192.168.100.5，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，網(wǎng)關(guān)地址為192.168.100.1

（2）廣播地址：專門用于同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)中所有工作站進(jìn)行發(fā)送的一個(gè)地址，計(jì)算方式為：網(wǎng)絡(luò)號(hào) + 主機(jī)號(hào)全為1組成的IP地址，即192.168.100.5，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，廣播地址為192.168.100.255

六、IP地址的相關(guān)計(jì)算

例 1 ：一個(gè)主機(jī)的IP地址是202.112.14.137，掩碼是255.255.255.224，要求計(jì)算這個(gè)主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址、廣播地址和主機(jī)數(shù)

解：

IP地址：202.112.14.137     11001010.01110000.00001110.10001001

子網(wǎng)掩碼：255.255.255.224    11111111.11111111.11111111.11100000

網(wǎng)絡(luò)地址 = IP地址 & 子網(wǎng)掩碼

網(wǎng)絡(luò)地址 = 202.112.14.137 & 255.255.255.224 = 202.112.14.128

廣播地址 = 網(wǎng)絡(luò)地址 | 主機(jī)位全為1

廣播地址 = 202.112.14.128 | 0.0.0.31 =  202.112.14.159

主機(jī)數(shù) = 當(dāng)前網(wǎng)段內(nèi)網(wǎng)絡(luò)地址到當(dāng)前網(wǎng)段內(nèi)廣播地址的所有主機(jī)數(shù)之和 - 3

即主機(jī)數(shù)表示主機(jī)號(hào)為0到主機(jī)號(hào)為全1的所有IP地址數(shù)量減掉網(wǎng)絡(luò)地址、網(wǎng)關(guān)地址、廣播地址

主機(jī)數(shù) = 159 - 128 - 3 = 28

例2：根據(jù)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)數(shù)量進(jìn)行子網(wǎng)地址的規(guī)劃和計(jì)算子網(wǎng)掩碼

（1）一個(gè)子網(wǎng)有10臺(tái)主機(jī)，則如何進(jìn)行子網(wǎng)規(guī)劃并計(jì)算子網(wǎng)掩碼

解：當(dāng)前子網(wǎng)中主機(jī)數(shù)為10，即不包括網(wǎng)絡(luò)地址、網(wǎng)關(guān)地址即廣播地址，因?yàn)槿呔荒苡米髦鳈C(jī)，則該子網(wǎng)需要的IP數(shù)量為13，即主機(jī)位為4位，子網(wǎng)掩碼為28位，表示為：255.255.255.240

（2）若當(dāng)前子網(wǎng)中有14臺(tái)主機(jī)，則如何進(jìn)行子網(wǎng)規(guī)劃并計(jì)算子網(wǎng)掩碼

解：按照（1）算法，當(dāng)前子網(wǎng)需要IP數(shù)量為17，即主機(jī)位為5位，子網(wǎng)掩碼為27位，表示為：255.255.255.224

例 3：根據(jù)IP地址和子網(wǎng)掩碼劃分子網(wǎng)？

（1）206.110.4.0/18被劃分成16個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)掩碼？

解：206.110.4.0/18中/18表示子網(wǎng)掩碼為18位，先需要將該IP地址進(jìn)行子網(wǎng)劃分為16個(gè)子網(wǎng)，即206.110.4.0對(duì)應(yīng)的子網(wǎng)掩碼為255.255.192.0（11111111 . 11111111 . 11000000 . 00000000），先需要?jiǎng)澐譃?6個(gè)子網(wǎng)，即將先有的子網(wǎng)掩碼再增加4位，即可滿足2^4 = 16，劃分后的子網(wǎng)掩碼為255.255.252.0（11111111 . 11111111 . 11111100 . 00000000）

（2）對(duì)C類網(wǎng)絡(luò)地址192.168.10.0，進(jìn)行子網(wǎng)劃分，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192，如何劃分？

說(shuō)明：偽子網(wǎng)掩碼為自定義概念，即類似于子網(wǎng)掩碼，但是只是在子網(wǎng)劃分中使用，無(wú)實(shí)際意義，因?yàn)閷?shí)際的子網(wǎng)掩碼是不可能在網(wǎng)絡(luò)號(hào)中出現(xiàn)0的，劃分后的子網(wǎng)掩碼為所有偽子網(wǎng)掩碼中網(wǎng)絡(luò)號(hào)為全1的。

解：

C類網(wǎng)絡(luò)默認(rèn)子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0（11111111.11111111.11111111.00000000）

子網(wǎng)掩碼255.255.255.192（11111111.11111111.11111111.11000000）

即若按照255.255.255.192進(jìn)行劃分，則多占據(jù)C類網(wǎng)絡(luò)2位主機(jī)位，即表示將C類網(wǎng)絡(luò)地址192.168.10.0劃分為4個(gè)子網(wǎng)

其子網(wǎng)依次為：

子網(wǎng)1：

偽子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0（11111111.11111111.11111111.00000000）

網(wǎng)絡(luò)地址：192.168.10.0

網(wǎng)關(guān)地址：192.168.10.1

廣播地址：192.168.10.63

主機(jī)地址范圍：192.168.10.1 -- 192.168.10.62

主機(jī)數(shù)：62

子網(wǎng)2：

偽子網(wǎng)掩碼：255.255.255.64（11111111.11111111.11111111.01000000）

網(wǎng)絡(luò)地址：192.168.10.64

網(wǎng)關(guān)地址：192.168.10.65

廣播地址：192.168.10.127

主機(jī)地址范圍：192.168.10.65 -- 192.168.10.126

主機(jī)數(shù)：62

子網(wǎng)3：

偽子網(wǎng)掩碼：255.255.255.128（11111111.11111111.11111111.10000000）

網(wǎng)絡(luò)地址：192.168.10.128

網(wǎng)關(guān)地址：192.168.10.129

廣播地址：192.168.10.191

主機(jī)地址范圍：192.168.10.129 -- 192.168.10.190

主機(jī)數(shù)：62

子網(wǎng)4：

偽子網(wǎng)掩碼：255.255.255.192（11111111.11111111.11111111.11000000）

網(wǎng)絡(luò)地址：192.168.10.192

網(wǎng)關(guān)地址：192.168.10.193

廣播地址：192.168.10.255

主機(jī)地址范圍：192.168.10.193 -- 192.168.10.254

主機(jī)數(shù)：62