4. IP编址

IP（Internet Protocol）互联网协议

IP报文结构

长度： 20~60B，固定长度位20B.
（1） version： 版本号。4—ipv4，6—ipv6。
（2） DS Filed： 区域服务器。用于标识IP报文优先级。
（3） Identification： 标识符。用于唯一的标识一个IP报文。
（4） Flags： 标志符。
            M置位：
                M=1，后续还有分片。
                M=0，后续没有分片。
（5） Offset： 偏移值，用于标志分片在原报文中的位置。

假设用户要发送两份数据，第一份数据大小为3500B，第二份数据大小为2500B，那么经过分片后的结果如下图

（6） Time to Live： TTL，生存时间，取值范围：0~255.
        每经过一台路由器TTL值减1，当TTL=0时，丢弃。
（7） Protocol： 协议号，用于标识上层数据的协议类型。
              1         ICMP
              6         TCP
            17         UDP
            89         OSPF
（8） 源IP地址： 发送方的IP地址。
（9） 目的IP地址： 接收方的IP地址。
                32bit,4B.

IP地址

a. 表示方式： 点分十进制，点分二进制。
b. 组成：
       网络位： 用于标志IP地址所在网段。用于路由寻址。
       主机位： 用于唯一标识网段中的主机。

c. 特殊IP地址：
      网络地址： 主机位全为0

      广播地址： 主机位全为1

      以上两个地址不能分配给主机使用

地址转换

二进制： 0 1
十进制： 0 ~ 9
十六进制： 0~9，A B C D E F

例1：1010 1110对应的十进制是多少？
             174
例2：137对应的二进制是多少？
             1000 1001
方法：
      （1） 除2，自下往上取余。
      （2） 加法。

例3：A5对应的十进制是多少？
             165
例4：1010 0101对应的十六进制是多少？
             A5

IP地址分类

A类：
   a. 网络位为前8bit，主机位为后24bit
   b. 第1个bit固定为0
   c. 第一部分取值：0~127
   d. 掩码为255.0.0.0

B类：
   a. 网络位为前16bit，主机位位后16bit
   b. 前2个bit固定位10
   c. 取值：128~191
   d. 掩码为255.255.0.0

C类：
   a. 网络位为前24bit，主机位为后8bit
   b. 前3个bit固定为110
   c. 取值：192~223
   d. 掩码为255.255.255.0

D类：
   a. 前4bit固定为1110
   b. 取值：224~239

E类：
   a. 前4bit固定为1111
   b. 取值：240~255

IP地址类型

私有IP地址：
      A：10.0.0.0~10.255.255.255
      B：172.16.0.0~172.31.255.255
      C：192.168.0.0~192.168.255.255
特殊地址：
       127.0.0.0~127.255.255.255 环回地址
       0.0.0.0 未知地址
       255.255.255.255 全网广播地址

子网掩码

作用：用于区分网络位和主机位。
特点：网络位全为1，主机位全为0
默认子网掩码为：

地址规划

VLSM 可变长子网掩码
      跟主机位借位，从而将掩码变长，实现子网划分。

CIDR 无类域间路由
      将多个网段相同的部分作为网络位，不同的部分作为主机位，从而实现汇聚子网的效果。
      作用：减少路由表的规模，增加查表效率。

网关

作用：作为一个网段的出口，用于实现不同网段之间的互访。

注意：

1. 网关的IP地址必须与主机IP地址在同一网段。
2. 网关必须直接可达。