Windows，子网掩码的功能 ，二进制与10进制换算 笔记

IP地址和子网掩码
1、IPv4地址
1）IPv4地址形式
四个十进制数用.分隔，每一段是一个字节，计算机使用时会将每个十进制数转换成8bit的二进制数，所以IP使用二进制表示为32bit。

2）IP地址的组成
网络地址（网络位）：子网的地址编号
主机地址（主机位）：计算机在子网中的地址编号

3）IP地址的配置规则与范围
1.只能给计算机配置A、B、C三类IP地址
2.将IP地址转换成二进制后,网络位不能全为1，不能全为0
3.将IP地址转换成二进制后,主机位不能全为1，不能全为0
4.127整段不允许给计算机配置，用来测试本机的TCP/IP协议栈
5.将IP地址转换成二进制后,主机位为0，代表的是计算机的网段
192.168.10. 1
192.168.10. 0
6.将IP地址转换成二进制后,主机位为1，代表的是计算机的广播地址，当计算机发送广播，第三层封装的目的ip为广播地址
192.168.10. 1
192.168.10. 255

A类
网络位（8bit） 主机位（24bit）
xxxxxxxx . xxxx……xxxx
0xxxxxxx . xxxx……xxxx
小 00000001 . 0000……0001 小
1 . 0 . 0 . 1
大 01111110 . 1111……1110 大
126 . 255 . 255. 254
小结：A类最多可以划分2^7-2=126个子网，每个A类子网中能够容纳的主机数量2^24-2=1677万
B类
网络位（16bit） 主机位（16bit）
xxxxxxxx.xxxxxxxx . xxxxxxxx.xxxxxxxx
10xxxxxx.xxxxxxxx . xxxxxxxx.xxxxxxxx
小 10000000.00000000 . 00000000.00000001 小
128 . 0 . 0 . 1
大 10111111.11111111 . 11111111.11111110 大
191 . 255 . 255 . 254
小结：B类最多可以划分2^14个子网，每个B类子网中能够容纳的主机数量2^16-2=65534
C类
网络位（24bit） 主机位（8bit）
xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx. xxxxxxxx
110xxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx. xxxxxxxx
小 11000000.00000000.00000000. 00000001 小
192 . 0 . 0 . 1
大 11011111.11111111.11111111. 11111110 大
223 . 255 . 255 . 254
小结：C类最多可以划分2^21个子网，每个C类子网中能够容纳的主机数量2^8-2=254

4）IP地址分类
内网IP：10、172.16-172.31、192.168.0-192.168.255
公网IP：其余
公网IP：花钱，唯一，可以在Internet使用
内网IP：免费，复用，不允许在Internet上使用
内网计算机访问公网需要在内网和公网交界点路由器上开启NAT。

二、子网掩码
1）子网掩码的表现形式
用.分隔的四个十进制数，计算机使用会转换成二进制后也为一个32bit的二进制数，与IP地址对应。

2）子网掩码的功能
1.用于标识网络位和主机位
IP地址中的网络位，子网掩码转成二进制后用1表示；
IP地址中的主机位，子网掩码转成二进制后用0表示；
192.168.1. 1
11111111.11111111.11111111. 00000000
255 . 255 . 255 . 0
2.计算机通过子网掩码判断与对方同异子网
计算机将自己的IP地址与子网掩码进行”与”运算，得到自己网段；
计算机将自己的子网掩码与对方的IP地址进行”与”运算，跟自己的网段作对比，判断同异子网。
192.168.10. 1 192.168.30. 2
255.255.255. 0 255.255.255. 0
192.168.10. 0 192.168.30. 0

同子网同网段
两台计算机若在同一子网，二者的子网掩码是一样的

3）缺省的子网掩码（默认）
A类 255.0.0.0
B类 255.255.0.0
C类 255.255.255.0

192.168.82.2 255.255.255.0 192.168.82.2 255.255.252.0 (无类）
11000000.10101000.01010010. 00000010 11000000.10101000.010100 10. 00000010
11111111.11111111.11111111. 00000000 11111111.11111111.111111 00. 00000000
4）VLSM（可变长子网掩码）
功能：
1.将主机位借给网络位使用，从而减少主机位位数，减少IP地址浪费。
2.划分子网：在一个主类（A、B、C类）网络中包含多个子网的能力。
案例：机房有200台机器，本应该分配一个C类网段，但是先无可用C类网段，可以分配一个B类地址，这样的话会造成大量的IP地址浪费（172.16. 0. 0 255.255.0.0）
解决：可以通过变长子网掩码的长度将B类地址强行转换成类C类
172.16.0.0 255.255.0.0
原IP 172.16. 10.1 IP 172.16.10. 1
原掩码 255.255.0.0 新掩码 255.255.255. 0
原网段 172.16.0.0 新网段 172.16.10. 0
原广播 172.16.255.255 新广播 172.16.10. 255
172.16.0.1 -172.16.255.254 172.16.10. 1-172.16.10. 254
5）CIDR（无类间路由）
功能：
1.将网络位借给主机位使用，主机位位数增加，从而该子网可容纳主机数量增加，减少浪费。
2.减少路由器中的条目，减轻路由器压力。
案例：机房现有1000台主机，分别在4个子网，每个子网分配了一个C类地址段，每个子网250台，但是现要求将1000台主机放置在同一个子网中，分配B类仍然造成大量浪费
解决：将四个子网进行聚合成超网 10bit 2^10-2=1022
192.168.4. 0
192.168.000001 00.0
192.168.5. 0
192.168.000001 01.0
192.168.6. 0
192.168.000001 10.0
192.168.7. 0
192.168.000001 11.0
超网子网掩码
11111111.11111111.111111 00.00000000
255.255.252.0
超网网段（主机位全0）
192.168.000001 00.0
192.168.4.0
超网广播（主机位全1）
192.168.000001 11.255
192.168.7.255
超网的地址范围：
192.168.000001 00.00000001
192.168.000001 11.11111110
192.168.4.1-192.168.7.254

三、其他知识点
1）CIDR标记法（网络前缀标记法）
192.168.10.1/24 等同 192.168.10.1 255.255.255.0
172.16.0.0/16
192.168.20.1/30 等同 192.168.20.1 255.255.255.252
2）ipv6
将ip地址扩展到128bit，IPv6可以完全兼容IPv4