网络安全服务基础Windows--第3节-进制转换与IP地址详解

 此部分与计算机网络紧密相连，大家可以学习计网相关内容，并且一部分内容阐述不是很详细，在后续学习中继续发布。

进制

关于进制，我们平时接触的最多的就是⼗进制，⽤于计数。除了常⽤⼗进制，⽐较常⽤的还有跟时间相关的进制，⽐如七进制（⼀周七天）、⼗⼆进制（⼀年12个⽉）、⼆⼗四进制（⼀天24⼩时）、三⼗进制（⼀⽉30天）、六⼗进制（⼀⼩时60分钟）等。

进制就是进位计数制。 对于任何⼀种进制（X进制），每⼀位置上的数运算时都是逢X进⼀位。 ⼗进制是逢⼗进⼀（10n），⼗六进制是逢⼗六进⼀(16n)，⼆进制就是逢⼆进⼀(2n)，以此类推，x进制就是逢x进位(xn)。

在计算机中，最常⽤的是⼆进制，这是因为组成计算机系统的逻辑电路通常只有 开 和 关 这两个状态。使⽤⼆进制可以⽅便简单的表达这两个状态，0和1与开和关对应。另外，⼆进制也⾮常适合逻辑运算。

逻辑运算中的真和假刚好可以与⼆进制中的0和1对应。逻辑运算中的加法（或）、乘法（与）以及否定 （⾮）都可以通过0和1的加法、乘法和减法来实现。所以说，没有⼆进制就没有如今的计算机系统。

如果⽤我们熟悉的⼗进制来设计具有10种状态的电路，情况会变得⾮常复杂，判断状态出错的概率⼤⼤提⾼。

根据等价性原则所有复杂的计算都可以等价成很多加减乘除运算，进⽽等价成开关电路控制的⼆进制逻辑运算。

由于⼆进制数书写冗⻓、易错、难记，⽽⼗六进制数或⼋进制数都是2的倍数，与⼆进制数转换简单，所以⼀般⽤⼗六进制数或⼋进制数作为⼆进制数的缩写。⽐如：⼆进制数1010010111001011对应的⼗六进制数为A5CD，容易读写

数制名次解释

数制：计数的⽅法，指⽤⼀组固定的符号和统⼀的规则来表示数值的⽅法

数位：指数字符号在⼀个数中所处的位置

基数：指在某种进位计数制中，数位上所能使⽤的数字符号的个数

位权：指在某种进位计数制中，数位所代表的⼤⼩，即处在某⼀位上的“1”所表示的数值的⼤⼩

⼆进制

⼆进制这个词的意思是基于两个数字

这些⼆进制数或⼆进制位表示为 0 和 1

⼗六进制

⼗六进制数制系统的基数是 16

前⼗个数字是 0 到 9，后⾯是 A、B、C、D、E 和 F，分别表示 10、11、12 13 14 和15

位、字节、字

位、字节、字是计算机中的基本概念，跟⼆进制息息相关。

位（bit）：⾳译为⽐特，简记为b，表示⼆进制位（每个0或1就是⼀个位）。位是数据存储的最⼩

单位。计算机中的CPU位数指的是CPU⼀次能处理的最⼤位数。例如64位计算机的CPU⼀个机器

周期内可以处理64位⼆进制数据的计算。

字节byte：字节习惯上⽤⼤写的B表示字节是计算机中数据处理的基本单位 。计算机中以字节为单位存储和解释信息，规定⼀个字节由⼋个⼆进制位构成，即1个字节8位

1byte=8bit

⼋位⼆进制数最⼩为00000000，最⼤为11111111；

通常1个字节可以存⼊⼀个ASCII码，2个字节可以存放⼀个汉字国标码。

字 word：计算机进⾏数据处理时，⼀次存取、加⼯和传送的数据⻓度称为字(word)。⼀个字通常

由⼀个或多个(⼀般是字节的整数位)字节构成。例如286微机的字由2个字节组成，它的字⻓为

16:486微机的字由4个字节组成，它的字⻓为32位机。计算机的字⻓决定了其CPU⼀次操作处理实

际位数的多少，由此可⻅计算机的字⻓越⼤，其性能越优越。

进制转换

⼗进制转换为其他进制( 以二进制为例，除二取余)

具体做法是:⽤2整除⼗进制整数，可以得到⼀个商和余数;再⽤2去除商，⼜会得到⼀个商和余数，如此进⾏，直到商为⼩于1时为⽌，然后把先得到的余数作为⼆进制数的低位有效位，后得到的余数作为⼆进制

数的⾼位有效位，依次排列起来

⼗进制255转换为⼆进制11111111

其他进制 转换为⼗进制数

按权相加

⼆进制数 1101 0010 对应的 ⼗进制数为：

1 * 2 ^7 + 1 * 2 ^6 + 0 * 2 ^5 + 1 * 2 ^4 + 0 * 2 ^3 + 0 * 2 ^2 + 1 * 2 ^1 + 0 * 2 ^0 = 128 + 64 + 0 + 16 + 0 + 0 + 2 + 0 = 210

⼗六进制数d2对应的⼗进制数为

13*16^1+2*16^0=208+2=210

⼆进制与⼗六进制、⼋进制之间转换

8421码

⼆进制与⼋进制

三位⼀组，分别转换

⼆进制与⼗六进制

四位⼀组，分别转换

⼆进制的逻辑运算

进制转换练习

1.将以下⼗进制数据全部转换为⼆进制：7、15、31、63

2. 将以下⼆进制数据全部转换为⼗进制：11000000、11100000、11110000、11111000

3. 将以下⼆进制数据全部转换为⼗六进制：10010011、11010111、11111010、11101100、

4. (11001000)2如何⽤⼗进制和⼗六进制表示？

5. (88) 10如何⽤⼆进制表示？

6. (140) 10如何⽤⼆进制表示？

7. (188) 10如何⽤⼗六进制表示？

8. (255) 10如何⽤⼋进制表示

解析

1. 0111 ； 1111 ； 0001 1111 ；0011 1111

2. 192 ；224 ；240 ； 248

3. 93 ；D7 ；FA ； EC

4. 200 ；C8

5. 0101 1000

6. 1000 1100

7. BC

8. FF

IP地址

我们把整个因特⽹看成为⼀个单⼀的、抽象的⽹络。IP 地址就是给每个连接在因特⽹上的主机（或路由器）分配⼀个在全世界范围是唯⼀的 32 位的标识符。

IP 地址现在由因特⽹名字与号码指派公司ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and

Numbers)进⾏分配

分类编址。这是最基本的编址⽅法，在 1981 年就通过了相应的标准协议。

划分⼦⽹。这是对最基本的编址⽅法的改进，其标准[RFC 950]在 1985 年通过。

⽆分类编址。这是⽬前因特⽹所使⽤的编址⽅法。1993 年提出后很快就得到推⼴应⽤。

分类IP地址

每⼀类地址都由两个固定⻓度的字段组成，其中⼀个字段是⽹络号 net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的⽹络，⽽另⼀个字段则是主机号 host-id，它标志该主机（或路由器）。

两级的 IP 地址可以记为：