IP地址基础知识

最新推荐文章于 2022-12-29 11:56:23 发布

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分类专栏：网络基础文章标签：网络 class internet network security c

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　　二进位 (Binary)

　　为什麽我们要学二进位哎呀还不是该死的蠢电脑嘛它只懂得0和1那麽我们要和电脑沟通的时候也只好装蠢一些才行。当电脑要处理IP运算的时候最终是以二进位的形式进行的。

　　我们人类最习惯的运算规则是十进位也就是从0到9为一圈回到零的时候就进一位数；而我们前面讨论的bit和byte则是八进位即0到7为一圈回到零就进一位数；另外还有十六进位由0到15为一圈回到零进一位，但使用数字15很容易和十进位混乱所以在十六进位里面从10到15之间分别用英文字母A到F代替了，所以我们通常看到的十六进位是从0到F的排列。

二进位是一样的从0到1为一圈回到0进一。

十进位	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
二进位	1	10	11	100	101	110	111	1000	1001	1010	1011	1100	1101	1110	1111
十六进位	1	2	3	4	5	6	7	8	9	A	B	C	D	E	F

不过我们在IP地址上面看到的十进位数字最大不会超过255(11111111)这个数值。我们可以先将2的0到7次方列出来

2⁷	2⁶	2⁵	2⁴	2³	2²	2¹	2⁰
128	64	32	16	8	4	2	1

E.g. 255(11111111) = 2⁷+2⁶+2⁵+ 2⁴+2³ +2² +2¹ + 2⁰

十进位换成二进位

从左向右，从第一个比该数字小的栏位开始，在该栏上填1，然後用余数继续寻找下一栏位再填1直到再没余数为止最後把其它栏位都填上0就可以了。

例如220（decimal）àbinary

　　找到128<220，在128这栏上填1

　　继续余数92（220-128=92）我们找到64这栏位是最合适。在64这栏也填上1

　　继续余数28（92-64=28）我们找到16这栏位是最合适。在16这个栏位也填上1

　　继续余数12（28-16=12）我们找到8这栏位是最合适。在8这个栏位也填上1

　　继续余数4（12-8=4）我们找到4这栏位刚好对应。在4这个栏位也填上1

　　因为再没有余数了其它都填上0就对了。

其结果如下

128	64	32	16	8	4	2	1
1	1	0	1	1	1	0	0

二进位换算成十进位

凡是1所对应的数字相加得出来的和就是十进位数字了。

Windows自带的calc工具

　　“附件/计算器”或“run：calc ”

选择科学计数法（View->Scientific）

　　然後点选“十进位（dec）”输入数值

　　再点选“二进位（bin）”就可以获得换算数值了

　　认识IP地址

Run: cmd，在弹出的命令行窗口中输入ipconfig

IP地址的分类(Class):

Network ID

以“0”开头		00000000	0不可用
	A类（1-126）	00000001	1
	A类（1-126）	01111110	126
		01111111	127（保留，做本机回路测试）
以“10”开头	B类（129-191）	10000000	128
以“10”开头	B类（129-191）	10111111	191（255-64=191）
以“110”开头	C类（192-223）	11000000	192
以“110”开头	C类（192-223）	11011111	223（255-32=223）

IP=网络号（network ID）+主机号（host ID）

A类	1.0.0.0	126.0.0.0
B类	128.0.0.0	191.255.0.0
C类	192.0.0.0	223.255.255.0

如果您要组建一个单一的IP网路，那麽您得分配相同的Net ID给所有主机，而各主机的Host ID却必须是唯一的。也就是说没有任何两个Host ID会是一样的。

如果您的网路还要连上internet或其它网路的话，那麽您使用的Net ID也必须是唯一的否则就会造成突了。

好比您家的电话号码(Host ID)如果是1234567的话那麽在相同区号(Net ID)里，其他人将不会再使用这个号码。然而你不保在其它区号里面也有1234567这个号码哦。但如果台北使用了区号02的话台南就不能使用02了。无论如何整个区号加电话号码必须是唯一的。同样的道理整个IP地址(Net ID + Host ID)在internet上也必须是唯一的。

另外有一个规则：在指定Host ID的时候换成二进位的话不可以是全部为0也不可以是全部为1。

全为0，指的是网路本身识别码；

全为1，指的是为全域广播地址，即发送广播封包使用的地址。

　　很明显A Class网路可分配的Host ID 要比C Class的要多好多倍。

　　A 类IP地址：以“0”开头减去 1个 bit，可划分2⁷个（8-1）Net ID，再减去0和127，总计2⁷ -2=126个。而每个A 类下可以分配2²⁴个Host ID，再减去全为0或1两种情况，所以实际能用的主机位址只有2²⁴-2个。

B 类IP地址：以“10”开头减去 2 个 bit，可划分的网路为2¹⁴=16,384个（16-2）Net ID，然後每个Class C之下则可以划分2¹⁶ - 2 个Host ID。

　 C类IP地址：以“110”开头减去 3 个 bit，可划分的网路为2²¹=2,097,152个（24-3）Net ID，然後每个Class C之下则可以划分2⁸ = 256 - 2 = 254个Host ID。

等级	开头	网路数目	主机数目	使用围	申请领域
A	0	126	16,777,214	1.x.x.x 到 126.x.x.x	国家级
B	10	16,384	65,534	128.x.x.x 到 191.x.x.x	跨国组织
C	110	2,097,152	254	192.x.x.x 到 223.x.x.x	企业组织
D	1110	-	-	224.- 到 239.-	特殊用途
E	1111	-	-	240.- 到 255.-	保留范围

总结：

1. A类IP地址一个A类IP地址是指，在IP地址的四段号码中，第一段号码为网络号码，剩下的三段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话，A类IP地址就由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”。A类IP地址中网络的标识长度为7位，主机标识的长度为24位，A类网络地址数量较少，可以用于主机数达1600多万台的大型网络。

　　2. B类IP地址一个B类IP地址是指，在IP地址的四段号码中，前两段号码为网络号码，剩下的两段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话，B类IP地址就由2字节的网络地址和2字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”。B类IP地址中网络的标识长度为14位，主机标识的长度为16位，B类网络地址适用于中等规模规模的网络，每个网络所能容纳的计算机数为6万多台。

3. C类IP地址一个C类IP地址是指，在IP地址的四段号码中，前三段号码为网络号码，剩下的一段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话，C类IP地址就由3字节的网络地址和1字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”。C类IP地址中网络的标识长度为21位，主机标识的长度为8位，C类网络地址数量较多，适用于小规模的局域网络，每个网络最多只能包含254台计算机。