IPv4地址概述

IPv4地址就是给因特网上的每一台主机（或路由器）的每一个接口分配一个在全世界范围内是唯一的32比特的标识符

IP地址是由ICANN进行分配。

IPv4地址的编址方法经历了如下三个历史阶段：

1. 分类编址
2. 划分子网
3. 无分类编址

由于32比特的IPv4地址不方便阅读，所以用点分十进制表示方法以方便用户使用。

每八个比特为1组，共4组。
每一组用1个十进制的数来表示。
然后每个数之间用点隔开。

2转10

10转2

关键要记住2的几次方对应的数。

这样就能很快的凑整！

IPV4编址方法的三个历史阶段

1. 分类编址
2. 划分子网
3. 无分类编址

分类编址的IPv4地址

• A类地址：前八位是网络号，后24位是主机号（第一位为0）

• B类地址：前16位是网络号，后16位是主机号（前两位为10）

• C类地址：前24位是网络号，后8位是主机号（前三位为110）

• D类地址：多播地址（前四位为110）

• E类地址：以后使用（前四位为1111）

  只有A，B,C类接口才能分配给路由器或主机
  
  ==主机号为“全0”的地址是网络地址，不能分配给主机或路由器==
  ==主机号为“全1”的地址是广播地址，也不能分配给主机或路由器==
  

A类地址

前八位为网络号，后24为是主机号。
第一位一定为0

A类地址细节

与其他地址不同的是：
最小网络号00000000保留不指派
最大网络号11111111最为本地环回测试地址，不指派

主机号最小也得0.0.1，因为不能全0，全0是网络地址

主机号最大只能255.255.254，不能全1，因为全1是广播地址

综上，第一个可指派的网络号为1，
网络地址为1.0.0.0

最后一个可指派的网路号为126，网络地址为126.0.0.0

可指派的网络数量和可分配的IP地址数量

8-1是因为本来有八个比特，但是第一个0是固定的，所以8-1
-2是因为全0保留，全1为环回检测地址，都不指派

可分配的IP地址数量因为有24个比特，-2是因为全0是网络号，全1是广播号，都不分配

B类地址

前两个比特一定为10

上面-2是因为10是固定的
下面-2是因为全0为网络地址，全1为广播地址

C类地址

开头一定为110

C类地址也是这样，就不再阐述了。

总结

• 第一位小于126的为A类地址，网络号为左起第一个字节
• 第一位处于128-191的为B类地址，网络号为左起前两个字节
• 第一位大于192的为C类地址，网络号为左起前三个字节

不能指派的主机或者路由器接口：

• A类网络号0和127
• 主机号全0，网络地址
• 主机号全1，广播地址

其实很简单，就是主机号0和1，都不能分配
然后a类网路号全0，全1也不分配

一些特例

0.0.0.0表示“本网络上的本主机”，之只能作为源地址

网络号0，主机号0，本网络本主机，本网络的只能源地址
网络号0，主机号id，本网络某主机，只能源地址
网络1，主机1，本网络广播，只能目的
广播的只能作为目的地址
127，主机号非全0全1的，为A类地址中的本地软件环回测试。

划分子网的IPV4地址

应用场景：为什么需要划分子网的出现呢？

我们来想这样的一个场景，某公司买了一个网络地址，也就是有了一个网络号，所以可以分配给很多很多的主机了。

但是有一天，这公司分成了三个部分，每个部分都需要用自己的内网。这时候原本的解决方案就只能是，再买两个IP网络号，但是这样费钱阿，IP号的发放也还需要时间，而且这是对IP号的极大浪费。

浪费的事我们肯定不做。

那么有什么解决方法吗？

想一下，主机号有很多个阿，我们都用不到，假如我们拿一两个主机号来做子网编码号来区分，那该多香。

于是乎，就根据这种原理，划分子网的IP地址就应运而生了。

也就是说，本来一个IP地址之能区分一个局域网，现在我们通过子网掩码，可以将一个IP地址划分为多个子网。

为了表明分类IP地址的主机号被借用了几个比特作为子网号：我们推出了32比特的子网掩码（子网掩码用来划分子网的编码）

它的原理是这样

先找出网络地址是第几类地址，然后划分网络号和主机号的部分

然后子网掩码也同样根据上面划分

然后将子网掩码的主机号的十进制数转化为2二进制数，数一下有多少个1，有多少个1，就表示借用多少个比特作为子网号。

比如看上图，从218可以看出前三个字节作为网络号部分，而128转换成二进制的1，有一个1，所以一个字节作为子网掩码。

每个子网分配的地址数量
-1是因为1位作为分区，只剩七位
-2是因为去掉全0和全1

原本的

将主机号写成8比特的形式

可根据一个子网号0和1，分成两个不同的子网（0和1）

默认子网掩码

无分类编制的IPV4地址

CIDR（注意！CIDR记法就是与前面的A类B类C类和划分之网的地址都没什么关系的了！）

CIDR使用斜线记法，或者称为CIDR记法，在IPV4地址后面加上斜线/，在斜线后面写上网络前缀所占的比特数量

举例：

CIDR记法其实是一种很灵活的记法，可以根据你所需要的网络号的大小和主机号的大小来分配。

懂了！
这么说吧，斜线后面是20，就表示20个比特表示网络前缀，12个比特表示主机号。

128.14.35.7/20每一个点之间为8个比特，，于是乎我们知道，前两个字节（前两个点）和第三字节的前4个比特为网络前缀，而后面12个比特为主机号。所以可以类似于A类B类C类网的划分方法，对其划分如下

地址数量看的就是主机数的组合数
聚合C类网数量就是地址数量除以C类网的主机数量
地址掩码就是网络号全部取1，主机号全部取0

路由聚合（构造超网）

R1要怎么将五条路由记录通告给R2呢，如果依次通告，那么R2的路由表会增加五条记录，这不太好。

所以有咩有什么方式，让其增加少量的路由记录而达到相同的目的呢？答案肯定是有的。

观察到它们从第三个字节不同，所以可以将第三字节转化为8个比特的形式，然后就很容易可以看出共同前缀。

而且刚好22个相同，所以就可以将它们聚合。

网络前缀越长，地址块越小，路由越具体

原本为4，但要去掉全0和全1.

路由聚合最重要的就是找网络前缀

IPV4地址的应用规划

• 定长的子网掩码FLSM（使用同一个子网掩码来划分子网）
• 变长的子网掩码VLSM（使用不同的子网掩码来划分子网）

定长的子网掩码

这是在ABC类IP地址的基础下，用的子网掩码。

用定长的子网掩码为C类网划分子网

借用3个比特作为子网号（因为只需划分5个网络）

子网掩码相应写出，

但是我们发现一个严重的问题，就是每个子网分配的地址数量都是相同的，都是2的5次方等于32个，但是有的子网只需要用到2个，5个，根本用不到那么多，所以就很浪费。所以需要一种更节约的方法。

变长的子网掩码VLSM

注意这种掩码是基于无分类编制的。

这里的地址数量，取决于主机数，比如主机数为9，那么我们最小取16，主机数为25，那么我们最小取32.也就是取最小的大于主机数的二的n次方。

这样虽然也会浪费，但是浪费的幅度很小，浪费来源于主机数和2的n次方之间的差。

也就是说下面这种就不是根据定长的划分的（定长的根据作为子网掩码的比特数量定出来的一定长度）

这种是根据每个子网具体差不多需要多少分配的

最后

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