IP和网段及子网掩码基础知识

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我是靠谱客的博主认真棉花糖，最近开发中收集的这篇文章主要介绍IP和网段及子网掩码基础知识，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

IP地址由网络号和主机号两部分组成，网络号的最高位必须是“0”，IP地址和子网掩码求“与”算出网络地址，只有网络地址相同才可直接通信，否则需要借助路由。
主机标识段为全1的IP地址为广播地址，广播数据包不经过路由器，只能在同一子网内部广播，UDP的广播地址为255.255.255.255。
子网中第一个地址为网络地址，最后一个地址为广播地址，这两个地址是不能配置在计算机主机上。根据网络号的不同，IP地址划分为ABCED五类。

子网掩码为何叫“掩码”？因为它能遮掩（同IP地址求与）IP地址的主机号部分，从而得到网络号（或网络地址）。

1) 以
inet 10.49.126.98 netmask 255.255.255.192 broadcast 10.49.126.127
为例：

10.49.126.98的二进制：
00001010.00110001.01111110.01100010

255.255.255.192的二进制：
11111111.11111111.11111111.11000000

10.49.126.98的网络地址为与子网掩码255.255.255.192的“与”：
00001010.00110001.01111110.01000000
即：
10.49.126.64

“10.49.126.64”即为网络地址，该子网可有多少主机?
“00001010.00110001.01111110.01000000”最后一个1后的0为主机部分，这里一共6个0，即2的6次方，值为64，减去网络地址和广播地址，所以可用主机数为62个。

2) 以
inet 10.223.25.101 netmask 255.255.255.192 broadcast 10.223.25.127
为例：

10.223.25.101的二进制：
00001010.00110001.01111110.01100101

10.223.25.101的网络地址为与子网掩码255.255.255.192的“与”：
00001010.00110001.01111110.01000000
即：
10.49.126.64

因此10.223.25.101和10.49.126.98可直接通信。

3) 以
inet 9.25.130.171 netmask 255.255.255.192 broadcast 9.25.130.191
为例：

9.25.130.171的二进制：
00001001.00011001.10000010.10101011
9.25.130.171的网络地址为与子网掩码255.255.255.192的“与”：
00001001.00011001.10000010.10000000
即：
9.25.130.128

因此9.25.130.171和10.49.126.98不可直接通信，需要添加路由。

主机地址10.240.85.2/16中的数字16为子网掩码的缩写（CISCO表示法），16代表16个1，即：11111111.11111111.00000000.00000000，因此16就是255.255.0.0。

inet 10.240.85.2 netmask 255.255.255.192 broadcast 10.240.85.63
10.240.85.2 => 00001010.11110000.01010101.00000010
255.255.255.192 => 11111111.11111111.11111111.11000000
网段：
00001010.11110000.01010101.00000000
即：
10.240.85.0

故可表示为：
10.240.85.0/26

问题1：192.168.1.0/26和192.168.1.64/26是否可直接通信？
26 => 11111111.11111111.11111111.11000000
192.168.1.0 => 11000000.10101000.00000001.00000000
192.168.1.64 => 11000000.10101000.00000001.01000000

192.168.1.0的网段为：
11000000.10101000.00000001.00000000
即：
192.168.1.0

192.168.1.64的网段为：
11000000.10101000.00000001.01000000
即：
192.168.1.64

两个的网段不同，故不能直接通信。

问题2：192.168.1.0/26可容纳多少个IP？
26等于11111111.11111111.11111111.11000000，那么剩下的只有111111（6个1），十进制值为63，因此192.168.1.0/26可容纳64个IP（包含一个网段地址和一个广播地址）。

题1：对于C类地址，子网掩码为255.255.255.248，则能提供的子网数为多少？
248的二进制值为11111000，而二进制值11111的十进制值为31，因此可提供的子网数为30个。

题2：某公司申请到一个C类地址，但要连接6个子公司，最大的一个子公司有26台电脑，每个子公司在一个网段中，则子网掩码应设为多少？
26的二进制值为11010，因此网络掩码为：11111111.11111111.11111111.11100000，即255.255.255.224。

题3：地址190.233.27.13/16的网络部分地址是什么？
190.233.27.13 => 10111110.11101001.00011011.00001101
16 => 11111111.11111111.00000000.00000000

190.233.27.13和16求“与”得到：
10111110.11101001.00000000.00000000
即网络部分地址是190.233.0.0。

题4：一个子网网段地址为5.32.0.0，掩码为255.224.0.0的网络，它允许最大的地址是？
255.224.0.0 => 11111111.11100000.00000000.00000000
5.32.0.0 => 00000101.00100000.00000000.00000000

该网段的广播地址（同255.224.0.0求“与”后的值为5.32.0.0）：
00000101.00111111.11111111.11111111
即：
5.63.255.255
因此最大IP地址为5.63.255.254

题5：一个C类地址192.168.5.0，进行子网规划，要求每个子网有10台主机，怎样设置子网掩码？
192.168.5.0 => 11000000.10101000.00000101.00000000
10 => 1010
那么子网掩码可设置为：
11111111.11111111.11111111.11110000
即255.255.255.240

附1：查看路由表命令
ip route
或
route -n

附2：iptables的简单应用

可以修改/etc/rc.d/boot.local让规则重启后也能生效，如：
/sbin/iptables -F
/sbin/iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --sport 80 -j ACCEPT
/sbin/iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp -j DROP
/sbin/iptables -A INPUT -i eth0 -p udp -j DROP

iptables是一个链的方式从前往后判断，如果前面的规则成立就不会往后继续，所以要注意顺序，一般每行对应一条规则。
-A是Append意思，也就是追加
-I是Insert意思，也就是插入

-F表示清除（即删除）掉已有规则，也就是清空。
查看已有的规则，执行命令：iptables -L -n --line-numbers
如（参数-L为list意思，-n表示以数字方式显示IP和端口，不指定-n则显示为名称，如：http即80端口）：
# iptables -L -n
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
ACCEPT tcp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 tcp spt:443
ACCEPT tcp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 tcp spt:80
DROP tcp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
DROP udp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0

Chain FORWARD (policy ACCEPT)
target prot opt source destination

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination

从可以看到：iptables有三种规则链（Chain），即INPUT、OUTPUT和FORWARD。
INPUT 用于指定输入规则，比如外部是可以访问本机的80端口
OUTPUT 用于指定输出规则，比如本机是否可以访问外部的80端口
FORWARD 用于指定端口转发规则（相当于rinetd功能），比如将8080端口的数据转到到80端口

-I和-A需要指定链（Chain）名，其中-I的链名后还需要指定第几条（行）规则。
可通过-D参数删除规则，有两种删除方式，一是匹配模式，二是指定第几条（行）。
也可以通过-R参数修改已有规则，另外-L参数后也可以跟链（Chain）名，表示只列出指定链的所有规则。
-j参数后跟的是动作，即满足规则时执行的操作，可以为ACCEPT、DROP、REJECT和REDIRECT等。

在iptables的INPUT链的第一行插入一条规则（可访问其它机器的80端口）：
iptables -I INPUT 1 -p tcp --sport 80 -j ACCEPT

在iptables的INPUT链尾追加一条规则（可访问其它机器的80端口）：
iptables -A INPUT -p tcp --sport 80 -j ACCEPT

如果要让其它机器可以访问本机的80端口，则为：
iptables -A INPUT -p tcp --dport 80 -j ACCEPT

插入前：
# iptables -L -n
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
DROP tcp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
DROP udp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0

插入：
# iptables -I INPUT 1 -p tcp --sport 80 -j ACCEPT

插入后：
# iptables -L -n
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
ACCEPT tcp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 tcp spt:80
DROP tcp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
DROP udp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0

追加前：
# iptables -L -n
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
DROP tcp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
DROP udp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0

追加：
# iptables -I INPUT 1 -p tcp --sport 80 -j ACCEPT

追加后（ACCEPT将不能生效）：
# iptables -L -n
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
DROP tcp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
DROP udp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
ACCEPT tcp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 tcp spt:80

删除INPUT的第3条规则：
iptables -D INPUT 3

示例1：允许指定 IP 访问指定端口（IP 白名单）

# 允许 IP 访问本地的端口 PORT
iptables -A INPUT -s IP -p tcp --dport PORT -j ACCEPT

示例2：禁止所有对端口 PORT 的访问（如同示例1一块使用，则需在示例1之后）

# 禁止外部访问本地的端口 PORT
iptables -A INPUT -s 0.0.0.0/0 -p tcp --dport PORT -j DROP