计算机网络基础（二）-—IP地址详述
一、IP地址
1. ip地址的作用：
在一定的范围内唯一的标识一个上网的设备（凡是需要上网的设备必须得有ip 地址）
ip地址的表示：
1、让机器看的
10101010100010101010 （纯2进制）
2、让人看的
点分十进制，X.X.X.X (X表示的是一个10进制，每一个X对应8个二进制，X的取值范围：0～255）
ip地址的结构：
长度为32bit
结构为： 网络位+主机位
2.子网掩码
作用：区分IP地址中的网络位与主机位，必须与IP地址一一对应
表示：y.y.y.y ----> y的取值范围是 0 --255
/n --> n表示子网掩码中有多少个1
功能： 子网掩码中1所对应的IP地址中的位，称之为网络位
子网掩码中0所对应的IP地址中的位，称之为主机位
特点
#与IP地址一一对应；
#1和0永远是连续的，不会交叉出现；
#左边永远是1，右边永远是0；
相关易混淆概念：
-反掩码 (inverse-mask)
即将掩码中的1和0互相变化就可以了。
-通配符(wildcard bits)
0和1可以交叉出现，也可以不交叉；
3.ip地址的分类
目标：为了便于IP地址的管理；
原则： 看IP地址中的第一个字节的前面几个固定的bit；
0000 0000.X.X.X
A 第一个字节的，前面1个bit，如果是0，则称之为A 类地址
0-127 默认掩码 255.0.0.0
0000 0000 ----> 0
0111 1111 ----> 127
B 第一个字节的，前面2个bit，如果是10，则称之为B类地址
128-191 默认掩码 255.255.0.0
1000 0000 --->128
1011 1111 --->191
C 第一个字节的，前面3个bit，如果是110，则称之为C类地址
192-223 默认掩码 255.255.255.0
D 第一个字节的，前面4个bit，如果是1110，则称之为D类地址
224-239 无掩码
E 剩下的
240-255 实验室保留使用
特殊的IP地址：（不能配置在网络设备上）
网络地址：代表的是一个范围/区域，不代表任何设备。该IP地址中主机位全位0
广播地址：代表的是一个范围/区域中的所有设备。该IP地址中的主机位全为1
注：0和127开头的地址，不可以直接配置在设备上；
4、IP地址面临的问题
一个网段中使用不完的IP地址，不可以分配给其他部门使用，因此会造成IP地址的浪费。
解决方案：
(1)私有地址/公有地址 网络地址转换
A类的私有IP地址：
10.0.0.0 ---- 10.255.255.255
10.0.0.0/8
B类的私有IP地址:
172.16.0.0 ---- 172.31.255.255
172.16.0.0/12
C类的私有IP地址:
192.168.0.0 ---- 192.168.255.255
192.168.0.0/16
D类的私有IP地址:
239.0.0.0 ---- 239.255.255.255
239.0.0.0/8
(2)子网划分
(3)IPv6
子网划分案例：
有一个公司，叫XXXX，有3个部门，每个部门50个主机，每个部门必须使用不同的IP网段，每个部门必须尽量减少IP地址的浪费，给了一个网段：192.168.1.0/24
解决思路：
(1)首先关注每个网段的可用主机数量，即应该首先计算出每个新网络的主机位的个数；假设为n，那么每个新网络的主机IP地址数量为2^n;
(2)2^n必须大于等于每个新网络需求的主机数，即2^n - 2>=50 ,----->n>=6
说明：减2，表示的是将每个网段中的2个特殊IP地址排除在外，即网络地址和广播地址；
(3)基于计算出来的主机位，确定新网络的子网掩码； 子网掩码=32-6 ，即 /26 ；
(4)所以新的网络应该是：
192.168.1.0000 0000 /26
网络地址：192.168.1.0 /26
广播地址：192.168.1.63 /26
192.168.1.0100 0000 /26
网络地址：192.168.1.64 /26
广播地址： 192.168.1.127 /26
192.168.1.1000 0000 /26
网络地址： 192.168.1.128 /26
广播地址： 192.168.1.191 /26
192.168.1.1100 0000 /26
网络地址：192.168.1.192 /26
广播地址： 192.168.1.255/26