IP地址相关基础知识.ppt

智慧无尽.创意无限 IPV4地址 二进制与十进制的互相转换 IPV4地址 IP地址相关计算 智慧无尽.创意无限 第一节 F 二进制与十进制的互相转换 IPV4地址 IP地址相关计算 智慧无尽.创意无限 11111111 1286432168421 8 Bits 255 Decimal Value 27 26 25 24 23 22 21 20 二/十进制换算基础 智慧无尽.创意无限 二进制转化十进制 将一个将一个 8 8 位数从二进制转换成十进制位数从二进制转换成十进制: : 1 1、如果第八个位等于、如果第八个位等于 1 1，则向总数增加，则向总数增加 128128。 2 2、如果第七个位等于、如果第七个位等于 1 1，则向总数增加，则向总数增加 6464。 3 3、如果第六个位等于、如果第六个位等于 1 1，则向总数增加，则向总数增加 3232。 4 4、如果第五个位等于、如果第五个位等于 1 1，则向总数增加，则向总数增加 1616。 5 5、如果第四个位等于、如果第四个位等于 1 1，则向总数增加，则向总数增加 8 8。 6 6、如果第三个位等于、如果第三个位等于 1 1，则向总数增加，则向总数增加 4 4。 7 7、如果第二个位等于、如果第二个位等于 1 1，则向总数增加，则向总数增加 2 2。 8 8、如果第一个位等于、如果第一个位等于 1 1，则向总数增加，则向总数增加 1 1。 智慧无尽.创意无限 二进制转化十进制 将将8 8 位二进制数位二进制数 1011100110111001转换为十进制数：转换为十进制数： 1 1、第八个位等于、第八个位等于 1 1，向总数增加，向总数增加 128128。总数现在是。总数现在是 128128。 2 2、第六个位等于、第六个位等于 1 1，向总数增加，向总数增加 3232。总数现在是。总数现在是 160160。 3 3、第五个位等于、第五个位等于 1 1，向总数增加，向总数增加 1616。总数现在是。总数现在是 176176。 4 4、第四个位等于、第四个位等于 1 1。向总数增加。向总数增加 8 8。总数现在是。总数现在是 184184。 5 5、第一个位等于、第一个位等于 1 1。向总数增加。向总数增加 1 1。总数现在是。总数现在是 185185。 或表示为：或表示为：2 2 7 7 2 2 5 5 2 2 4 4 2 2 3 3 2 2 0 0 185185 这样，二进制数这样，二进制数 10111001 10111001 就是十进制数就是十进制数 185185。 智慧无尽.创意无限 十进制转化二进制 l l 十进制数转换为二进制数规则：十进制数转换为二进制数规则： 1. 1. 把十进制数用把十进制数用2 2一次次去除，直至商为一次次去除，直至商为0 0，将得，将得 到的余数从最后一次得到的余数依次读起即得，到的余数从最后一次得到的余数依次读起即得， 即即“ “除除2 2取余取余” ”。 2. 2. 按照按照“ “除除2 2取余取余” ”获得二进制数位数不满获得二进制数位数不满8 8位，那位，那 么高位自动取么高位自动取0 0补充完整即可；补充完整即可； 智慧无尽.创意无限 二/十进制换算 141 2 7021 3520 172 1 821 420 22 0 12 0 01 1、按照“除2取余”规则得到的二 进制数为10001101； 2、该二进制数10001101已经是8 位，所以不再需要以0补充高位 。 所以十进制数141转换位二进制 数结果为： 10001101 智慧无尽.创意无限 第二节 二进制与十进制的互相转换 IP地址相关计算 F IPV4地址 智慧无尽.创意无限 在在IPv4IPv4系统中，系统中，IPIP地址是一个地址是一个3232位的二进制地址位的二进制地址 如：如：1100101001110010110011101100101011001010011100101100111011001010 为便于记忆，将其划为为便于记忆，将其划为4 4组，每组组，每组8 8位，由小数点分开，位，由小数点分开， 用四个字节来表示。用四个字节来表示。 如：如：11001010.01110010.11001110.1100101011001010.01110010.11001110.11001010 用点分开的每个字节的数值范围是用点分开的每个字节的数值范围是0-2550-255， 如：如： 202.114.206.202202.114.206.202 IPv4地址表示 智慧无尽.创意无限 IPv4地址结构 IPv4IPv4的的IPIP地址包括两个部分：地址包括两个部分：NETIDNETID和和HOSTID,HOSTID, NETIDNETID标识一个网络标识一个网络. . HOSTIDHOSTID标识在该网络上的一个主机。标识在该网络上的一个主机。 IPIP地址格式：地址格式：NetIDNetID + HostID + HostID 网络标识网络标识(NetID)(NetID)：表示主机所在网络；表示主机所在网络； 主机标识主机标识(HostID)(HostID)：表示主机在网段中的唯一标识。表示主机在网段中的唯一标识。 NET ID HostIDHostID 智慧无尽.创意无限 IPv4 A类地址 A A 类网络类网络 ID ID 被分配给拥有大量主机的网络。被分配给拥有大量主机的网络。 A A 类网络类网络 ID ID 的前缀长度只有的前缀长度只有 8 8 位。位。 剩余的剩余的 24 24 位可用来标识多达位可用来标识多达 16,777,214 16,777,214 个主机个主机 IDID。 这个较短的前缀长度将把可接受这个较短的前缀长度将把可接受 A A 类网络类网络 ID ID 的网络数量的网络数量 限制为限制为 126 126 个。个。 0 网络ID位主机ID位 智慧无尽.创意无限 IPv4 A类地址 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 第一，第一，A A 类网络类网络 ID ID 的高序位总是设置为的高序位总是设置为 0 0，此约定将，此约定将 A A 类网络类网络 ID ID 的数量从的数量从 256 256 个减少到个减少到 128 128 个。个。 第二，首八位设置成第二，首八位设置成 00000000 00000000 的地址是不能被分配的，因为它们构成了被保留的地址是不能被分配的，因为它们构成了被保留 的网络的网络 IDID。 第三，首八位设置成第三，首八位设置成 0111111101111111（十进制的（十进制的 127127）地址是不能被分配的，因为是为）地址是不能被分配的，因为是为 环回地址保留的。环回地址保留的。 所以，后面两个约定将所以，后面两个约定将 A A 类网络类网络 ID ID 的数量从的数量从 128 128 个减少到个减少到 126 126 个。个。 A类地址范围(1.0.0.0到126.255.255.255) 0 127 0255255255 0 0 网络ID位主机ID位 智慧无尽.创意无限 IPv4 B类地址 B B 类网络类网络 ID ID 被分配给中型和大型网络。被分配给中型和大型网络。 用用 14 14 位表示位表示 B B 类网络类网络 IDID，用用 16 16 位表示主机位表示主机 IDID。 可以将可以将 B B 类地址分配给类地址分配给 16,384 16,384 个网络，每个网络可以有个网络，每个网络可以有 65,534 65,534 个主机。个主机。 1 0 网络ID位主机ID位 B类地址(128.1.0.0-191.254.255.255) 智慧无尽.创意无限 IPv4 C类地址 C C 类地址被分配给小型网络。类地址被分配给小型网络。 C C 类地址的三个高序位总是设置为类地址的三个高序位总是设置为 110110，前，前 24 24 位中剩余位中剩余2121 位指定特定的网络，后位指定特定的网络，后 8 8 位指定了特定的主机。位指定了特定的主机。 可以将可以将 C C 类地址分配给类地址分配给 2,097,152 2,097,152 个网络，每个网络可以个网络，每个网络可以 有有 254 254 个主机。个主机。 1 1 0 网络ID位主机ID位 C类地址 (192.0.1.0-223.255.255.255) 智慧无尽.创意无限 D类地址 (224.0.0.0-239.255.255.255) IPv4 D类地址 D D 类地址是为类地址是为 IPv4 IPv4 多播地址保留多播地址保留 D D 类地址的四个高序位总是设置为类地址的四个高序位总是设置为 11101110 D D 类地址的地址范围是类地址的地址范围是224.0.0.0-239.255.255.255224.0.0.0-239.255.255.255 1 1 1 0 0255255255 0 0 网络ID位主机ID位 智慧无尽.创意无限 10.0.0.0-10.255.255.255 110.0.0.0-10.255.255.255 1个个A A类地址；类地址； 172.16.0.0-172.31.255.255 16172.16.0.0-172.31.255.255 16个连续的个连续的B B类地址；类地址； 192.168.0.0-192.168.255.255 256192.168.0.0-192.168.255.255 256个连续的个连续的C C类地址。类地址。 IPv4私有IP地址 RFC1918RFC1918定义全局定义全局IPIP地址地址/ /专用专用IPIP地址地址 全局全局IPIP地址：用于因特网地址：用于因特网公共主机；公共主机； 专用专用IPIP地址：仅用于组织的专用网内部地址：仅用于组织的专用网内部本地主机。本地主机。 智慧无尽.创意无限 网络掩码 l网络掩码掩码 作用：作用： 1 1 、标识一个、标识一个IPIP地址的网络号范围地址的网络号范围 结构：结构： 掩码长度掩码长度32bit32bit，由一串，由一串1 1和紧随的一串和紧随的一串0 0组成。组成。1 1对应于对应于 IPIP地址中的网络号（子网号），地址中的网络号（子网号），0 0对应于对应于IPIP地址中的主机号地址中的主机号 。 11111111 0 0 0A类地址掩码 11111111(255) 11111111(255) 0 0 B类地址掩码 11111111(255) 11111111(255)11111111(255) 0 C类地址掩码 智慧无尽.创意无限 有类网络地址面临的问题 网络ID位 主机ID位 C 类地址 每个C类网络拥有主机数目：28-2=254 1、当网络中主机数目少于254台时，则浪费254-N个ip地址空间（N为网络 内主机数量） 2、当网络中主机数目多于254台时，则IP地址不够使用。 3、c类空间不够时，则只能分配B类网络IP给主机使用，类似于第1种情况 的计算，有可能浪费空间更大:浪费216-N。 智慧无尽.创意无限 子网划分 网络ID位主机ID位 子网化C 类地址 子网ID位 网络ID位主机ID位 C 类地址 11111111 1111111111111111 1111 0 子网掩码 11111111 1111111111111111 0 C 类网络掩码 通过缩短主机空间位数，从而减小了容纳主机数量，达到减小地址空间的浪费， 并且使网络的划分更灵活。 智慧无尽.创意无限 超网 网络ID位 主机ID位 子网化C 类地址 网络ID位主机ID位 C 类地址 11111111 111111111111子网掩码 11111111 1111111111111111 C 类网络掩码 通过增加主机空间位数，从而增加了容纳主机的数量，这样即容纳了更多的主机 数量，并且使网络的划分也灵活了。 智慧无尽.创意无限 第三节 二进制与十进制的互相转换 有类别IPV4地址 F IP地址相关计算 智慧无尽.创意无限 逻辑与运算 1 And 1 = 1 0 and 0 = 0 0 and 1 = 0 1 And 0 = 0 01 00 10 0 1 智慧无尽.创意无限 公式： H=2N-2 H：可用ip数量 N：主机位数 减2是因为全0主机位与网络号重复不可能，而主机位为全1时，定义为网络广播地址 也不可用。 IP相关的计算1 确定ip所在的网段 1、十进制IP与掩码，转换为二进制，然后进行逻辑与操作，得出的结果即为网段号。 判断IP是否属于同一网段 1、把十进制IP与掩码转换为二进制，然后进行逻辑与操作，得出的 结果即为网段号。 2、如果得出的网段号相同，则为同一网段，否则为不同网段IP，不 同网段IP间通信，需要有路由功能的设备参与。 智慧无尽.创意无限 计算IP的网段号 方法： 使用给定的掩码与IP地址进行逻辑与操作，计算的结果就这IP地址的网络号。 11001010 01110010 11001110 1100101011001010 01110010 11001110 11001010 网络号：网络号：202.114.206.0202.114.206.0 掩码掩码 ： 255.255.255.0255.255.255.011111111 11111111 11111111 11111111 1111111111111111 00000000 00000000 地址：地址：202.114.206.202202.114.206.202 11001010 01110010 1100111011001010 01110010 11001110 0000000000000000 逻辑与 结果 智慧无尽.创意无限 判断主机是否在同一网网 10101100 00010000 00011110 0110010010101100 00010000 00011110 01100100 网络号：网络号：172.16.0.0172.16.0.0 子网掩码子网掩码 :255.255.192.0:255.255.192.011111111 11111111 11000000 0000000011111111 11111111 11000000 00000000 IPIP地址：地址：172.16.30.100172.16.30.100 10101100 00010000 00000000 10101100 00010000 00000000 0000000000000000 逻辑与 结果 10101100 00010000 00010100 0110010010101100 00010000 00010100 01100100 网络号：网络号：172.16.0.0172.16.0.0 子网掩码子网掩码 :255.255.192.0:255.255.192.0 IPIP地址：地址：172.16.20.100172.16.20.100 逻辑与 结果 11111111 11111111 11000000 0000000011111111 11111111 11000000 00000000 10101100 00010000 00000000 10101100 00010000 00000000 0000000000000000 智慧无尽.创意无限 10101100 0001000