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HCIA-Datacom 网络层_IPv4地址基础

IT知识基础网络层

知识养成了思想,思想同时又在融化知识。这篇文章主要讲述HCIA-Datacom 网络层_IPv4地址基础相关的知识，希望能为你提供帮助。
一、什么是IP地址 IP地址在网络中用来标识一个节点，用于在网络中IP报文寻址。
IP地址是网络接口属性，不是网络设备属性
给设备分配IP地址，指给这台设备的接口分配IP地址，设备多接口，分配多个IP地址。
如：给一台路由器分配IP地址，是给这个路由器的某个接口配置一个IP地址。


二、IP地址表示IP地址长度32bit，由4个字节组成，分为4段，每段占8bit
IP地址采用点分十进制表示，  分为4段，中间用（.）分割，每段范围0~255
  如：192.168.0.1

IP地址范围：0.0.0.0-255.255.255.255
三、IP地址构成 1、网络部分
  网络部分用来标识一个网络
（1）IP地址不能反应任何有关主机位置的地理信息，只能通过网络号码字段判断主机属于哪一个网络。
（2）网络号相同的设备，无论实际的物理位置在哪，它们都是处于同一个网络中
2、主机部分
  用来区分一个网络中的不同主机
3、网络掩码（又称子网掩码）
  网络掩码占32bit，通常以点分十进制形式表示，机器中采用连续的1，后接连续的0表示
  网络掩码不是IP地址，在二进制中是连续的1，后接连续的0
  网络掩码长度：通常将网络掩码中1的个数表示网络掩码的长度
    如：0.0.0.0.0长度是0
    如：255.255.255.0长度是24
  网络掩码作用 ：与IP地址结合使用
（1）值为1的比特对应IP地址中的网络位 ，即1的个数是IP地址中网络号的位数
（2）值为0的比特对应IP地址中的主机位 ，即0的个数是IP地址中主机号的位数
示例

可以写成如下形式：
192.168.0.1 255.255.255.0
192.168.0.1/24
四、IP地址寻址 1、网络部分
  用来标识一个网络，代表IP地址所属的网络
2、主机部分
  用来区分一个网络中的不同主机，能唯一标识网络上的某台设备
3、网络寻址
  二层网络寻址：直接通过IP地址，找到对应的主机接口
  三层网络寻址：利用网关转发来自不同网段间的数据包
4、网关
接收并处理本网段主机发送的报文并转发到目的的网络设备。网关必须知道目的网段的路由。网关上连接本网段的接口地址即为该网段的网关地址
网关的作用：报文转发的过程中，首先要确定转发的路径以及通往目的网段的接口，目的主机与源主机不在同一网段，报文需要先转发到网关，然后通过网关将报文转发到目的网段。
五、IP地址分类（有类编址） A类 分配主机使用
类别字段二进制0，即：0******.****.****.******
范围：0.0.0.0~127.255.255.255 默认掩码 255.0.0.0
B类 分配主机使用
类别字段二进制10，即：10*****.****.****.******
范围：128.0.0.0~191.255.255.255 默认掩码 255.255.0.0
C类 分配主机使用
【HCIA-Datacom 网络层_IPv4地址基础】类别字段二进制110，即：110****.****.****.******
范围：192.0.0.0~223.255.255.255 默认掩码 255.255.255.0
主要关注A、B、C三类
D类 用于组播 范围 224.0.0.0~239.255.255.255
E类 用于实验研究 范围 240.0.0.0~255.255.255.255
六、IP地址类型 1、网段
  通常把一个网络号所定义的网络范围称为一个网段
2、网络地址
  用于标识一个网络。网络号为x，主机号的每个比特都为0
  不能分配给具体的主机使用
  如：192.168.0.0/24
3、广播地址
  用于向该网络中所有主机发送数据的特殊地址
  网络号为x，主机号的每个比特都为1
  不能分配给具体的主机使用
  如：192.168.0.255/24
4、可用地址
  可以分配给网络中的节点或网络设备接口的地址
  如：192.168.0.1/24
5、一个网段的可用地址数量计算
  一个网段主机位有n位，则IP地址数为2^n，可用的IP地址为2^n - 2（需要减去网络地址和广播地址）
  如：192.168.0.0/24，IP地址数2^8 = 256，可用IP地址256 - 2 = 254
七、私网IP地址 1、公网IP地址
  由IANA（因特网地址分配组织）统一分配，以保证IP地址在Internet上的唯一性
2、私网IP地址
  一些网络不需要连接到Internet，只需要同一网络中的IP地址不发生冲突即可。在A、B、C三类IP地址中预留了地址。

  A类 10.0.0.0~10.255.255.255
  B类 172.16.0.0~172.31.255.255
  C类 192.168.0.0~192.168.255.255
  同一个私网地址可以在不同的私有网络中重复使用
3、私网连接Internet
  使用NAT（网络地址转换），实现私网IP和公网IP之间的转换
八、特殊IP地址 1、有限广播地址
  255.255.255.255
  可以作为一个IP报文的目的IP地址使用
  路由器接收到目的IP为有限广播地址的IP报文后，会停止对该IP报文的转发
2、任意地址
  0.0.0.0
  作为网络地址，标识任意网络的网络地址
  作为主机接口地址，表示这个网络上主机接口的IP地址
3、环回地址
  127.0.0.0/8
  可以作为一个IP报文的目的IP地址使用，可以测试设备自身的软件系统
  一个设备产生的，目的IP地址为环回地址的IP报文是不可能离开这个设备本身
4、本地链路地址
  169.254.0.0/16
  如果一个网络设备自动获得IP，但该设备在网路上没有找到可用的DHCP服务器，那么该设备就会使用168.254.0.0/16网段中某个地址进行通信

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