计算机网络 第4章 网络层

第 4 章 网络层

4.2.2 IP地址

分类的ip地址

	范 围	可用网络号	可用主机号
A类地址	0 - 127	27 - 2 个	224 - 2 个， 全0和全1不可用
B类地址	128 - 191	214 - 2 个	216 - 2 个， 全0和全1不可用
C类地址	192 - 223	221 - 2 个	28 - 2 个， 全0和全1不可用
D类地址	224 - 239

A：全0的网络号（0.0.0.0）代表当前网络，而全1的网络号（127.0.0.0）用于本地回环测试。

B：全0的网络号（128.0.0.0）是保留的，而全1的网络号（255.255.0.0）也是保留的。全0的主机号被保留用于表示网络本身，而全1的主机号被保留用于广播地址。

C：全0的网络号（192.0.0.0）是保留的，而全1的网络号（255.255.255.0）也是保留的。主机号同上。

无分类编址CIDR

（1）网络前缀

🌍与上面IP分类不同的是，这里网络前缀的 n 位并不是固定的数，可以在 0~32 位之间选取任意的值。

🌍CIDR使用 “斜线记法”，例如：128.14.35.7 / 20 ，表示前20位是网络前缀，剩下的12位是主机号。

（2）地址块

地址块（Address Block）通常指的是一组连续的IP地址。

（3）地址掩码（子网掩码）

由0和1组成， 在CIDR记法中，1 的个数为网络前缀的位数，剩下的为 0。

🌍计算网络地址：把二进制IP地址和子网掩码进行按位与操作。

​ 网络地址和IP地址的关系：

网络地址用于标识一个特定的网络，而IP地址则用于标识网络中的特定设备。

即与1对着的不变，直接下拉，与0对着的全为0.

A类网络：子网掩码为255.0.0.0 或 255.0.0.0/8
B类网络：子网掩码为255.255.0.0 或 255.255.0.0/16
C类网络：子网掩码为255.255.255.0 或 255.255.255.0/24

CIDR中三个特殊地址块：

🌍n = 32，主机路由
🌍n = 31，主机号为0和1，用于点对点链路
🌍n = 0，默认路由

这张图片展示了一个CIDR地址块的划分过程，使用二叉树的形式来表示各个子网的分配。CIDR（无类别域间路由）是一种IP地址分配方法，它允许网络管理员根据需要将一个大的网络划分为多个小的子网。

图片中的CIDR地址块是 206.0.64.0/18，这意味着网络掩码是18位，总共可以提供 (2^{(32-18)} = 2^{14} = 16384) 个IP地址。

划分过程如下：

1. 机构：原始的CIDR地址块 206.0.64.0/18 被划分为16个子网，其中15个子网被分配给其他用途，剩下的一个子网被分配给高校。

2. 高校：高校的CIDR地址块是 206.0.68.0/22，这意味着它有 (2^{(32-22)} = 2^{10} = 1024) 个IP地址。

3. 高校划分：高校的地址块进一步被划分为两个子网：

   • 子网1：CIDR地址块 206.0.68.0/23，提供 (2^{(32-23)} = 2^{9} = 512) 个IP地址。
   • 子网2：CIDR地址块 206.0.70.0/23，同样提供512个IP地址。
   • 余1：剩余的地址块 206.0.70.0/23。

4. 子网1划分：子网1被进一步划分为四个子网，每个子网的CIDR地址块是 /25，提供 (2^{(32-25)} = 2^{7} = 128) 个IP地址：

   • 206.0.68.0/25
   • 206.0.68.128/25
   • 206.0.69.0/25
   • 206.0.69.128/25

5. 子网2划分：子网2被进一步划分为两个子网：

   • 二系：CIDR地址块 206.0.70.0/24，提供 (2^{(32-24)} = 2^{8} = 256) 个IP地址。
   • 余2：剩余的地址块 206.0.71.0/24。

6. 二系划分：二系的地址块进一步被划分为四个子网，每个子网的CIDR地址块是 /26，提供 (2^{(32-26)} = 2^{6} = 64) 个IP地址：

   • 206.0.70.0/26
   • 206.0.70.64/26
   • 206.0.70.128/26
   • 206.0.70.192/26

7. 余2划分：余2的地址块被划分为两个子网：

   • 三系：CIDR地址块 206.0.71.0/25，提