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IP配置与子网掩码基础详解（基础详解）
一、 IP协议
1. IP种类及作用
作用：IP分配给用户上网使用网际协议设备的数字标签，分为IPv4和IPv6两类：
IPv4：IP有32位（二进制）：
例如：
IP为192.168.1.1的二进制表示为：
二进制（11000000.10101000.00000001.00000001）
十进制（192.168.1.1）
IPv6：弥补IPv4地址池不够，16进制（共128位）
2. IP地址的组成
组成：IP地址 = 网络号 + 主机号
网络号：网络号相同表示属于同一个子网
主机号：表示子网中的某台主机
比如：IP为192.168.10.1转换为二进制如下
| 192 | 168 | 10 | 1 |
|---|---|---|---|
| 11000000 | 10101000 | 00001010 | 00000001 |
上述内容中：
如果192.168 是网络号，10.1是主机号
如果192.168.10是网络号，1就是主机号
这里不做过多解释，后面在子网掩码中会详细说明。
3. IP地址分类
| 类别 | 网络号 | 主机号 | 私有IP范围 | 用途 |
|---|---|---|---|---|
| A | 前8位 | 后24位 | 10.0.0.0-10.255.255.255 | 规模较大的网络 |
| B | 前16位 | 后16位 | 172.16.0.0-172.31.255.255 | 规模中等的网络 |
| C | 前24位 | 后8位 | 192.168.0.0-192.168.255.255 | 规模较小的网络 |
| D | 224.0.0.0-239.255.255.255 | 多播 | ||
| E | 240.0.0.0-255.255.255.255 | 实验/保留 | ||
| 其他自定义IP |
各类IP的主机号和网络号如下：
4. 特殊IP地址
特殊类IP地址是无法使用的，在配置IP时，不能占用此类IP。
| IP地址 | 用途 |
|---|---|
| 0.0.0.0 | 默认路由地址或表示当前网络的所有主机 |
| 127.0.0.1 | 本地回环地址，用于本地主机进行自我测试和通信。 |
| 169.254.0.0 - 169.254.255.255 | 链接本地地址，用于在没有 DHCP 服务器的网络中自动配置网络接口的IP地址 |
| 224.0.0.0 到 239.255.255.255 | 用于多播通信。 |
| 240.0.0.0 到 255.255.255.254 | 属于保留地址范围，用于特定目的或将来的使用，例如特定协议或实验性用途。 |
二、子网掩码
作用：用来标识子网，必须与IP同时存在。
1）子网掩码中必须由连续的1和连续的0组成
2）连续的1表示网络地址，连续的0表示主机地址
【重点例题】理解主机号和网络号的关键：
例如：IP：192.168.0.1 子网掩码：255.255.255.0 ，那ip对应的的网络号和主机号是多少？
分析：子网掩码换算成二进制：11111111.11111111.11111111.00000000
结论：子网掩码中连续的1表示网络号，连续的0表示主机号，对应到IP上即：192.168.0表示网络号，1表示主机号
1. 子网掩码的合规性
1）掩码1：11111111.11111111.11111111.00000000
结论：正确子网掩码，理由：由连续的1或0组成，对应255.255.255.0
2）掩码2：11111111.11111111.11111111.111111101
结论：错误子网掩码，理由，不是由连续的1或0组成，对应255.255.255.253，倒数第二位是0，倒数第一位是1
2. 默认子网掩码
| IP类型 | 默认子网掩码 | 二进制 | 含义 |
|---|---|---|---|
| A类 | 255.0.0.0 或 /8 | 11111111.00000000.00000000.00000000 | 前八位是网络号 |
| B类 | 255.255.0.0 或 /16 | 11111111.11111111.00000000.00000000 | 前16位是网络号 |
| C类 | 255.255.255.0 或 /24 | 11111111.11111111.11111111.00000000 | 前24位是网络号 |
3. 判断两个IP是否在同一网段（重要）
同一网段的定义：使用相同的子网掩码时具有相同的网络地址。即：IP地址和子网掩码进行逻辑AND运算时，结果应该是相同的网络地址。
【重点例题】：
问题描述：
1）主机一网络地址段：192.168.1.1/24
2）主机二网络地址段：192.168.1.33/27
判断两个主机是否在同一网段，能否直接通信？
分析：
1）主机一网络地址段：192.168.1.1/24
IP对应的二进制：11000000.10101000.00000001.00000001
子网掩码二进制：11111111.11111111.11111111.00000000
与运算的结果为：11000000.10101000.00000001.000000000（该结果叫做：网络地址）
转换为十进制为：192.168.1.0（网络地址）
所在网段：子网掩码对应的2进制后有8个0，所以可以存放2^8=255个IP地址，所以192.168.1.0 + 255 = 192.168.1.255。主机1所在网段为192.168.1.1~192.168.1.255
2）主机二网络地址段：192.168.1.33/27
IP对应的二进制：11000000.10101000.00000001.00100001
子网掩码二进制：11111111.11111111.11111111.11100000
与运算的结果为：11000000.10101000.00000001.00100000 （该结果叫做：网络地址）
转换为十进制为：192.168.1.32（网络地址）
所在网段：子网掩码对应的2进制后有5个0，所以可以存放2^5=32个IP地址，所以192.168.1.32 + 32 - 1 = 192.168.1.63。主机1所在网段为192.168.1.32~192.168.1.63文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-531535.html
结论：
1）主机1与主机2网络地址不同，所以二者不在同一网段
2）主机一的网段192.168.1.1192.168.1.255，主机二的网段192.168.1.32192.168.1.63，主机一包含主机二，所以可以直接通信。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-531535.html
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