第二章网络技术基础（网络基础二）

承接上文网络基础一

IP地址构成规则

IP地址是32 bit（一个字节8bit，占4个字节）构成的地址，用4个10进制数表示，每个字节用.隔开。

每个字节8bit能表达的数字范围是0-255（0.0.0.0-255.255.255.255），这是整个IP的范围（IP地址所有的空间范围）。

8个bit即2的8次方=256，从0开始，256个字符。

一个IP地址共32bit，2的32次方大约43亿即全球共有43亿ipv4版本的地址。

这些很显然是不够的，国际分配给中国一共有3.38亿个ipv4地址，每个人都有一个ip地址的话，那就不够了，代表很多人都上不了网了。

为了解决ip地址不够用的问题，科学家搞出了2个方案。

IPV6 128bit的存储，2的128次方，地球上每一粒尘埃都可以分配到一个IPV6的地址。

但让全球那么多系统支持IPV6需要有一个时间周期，那这期间上网怎么办？通过NAT端口映射技术实现了ip共享。

除了IP地址之外还有一个叫端口，一台电脑上有一个ip地址，但可以有好几万个端口，所以搞了这一个技术，可以好几个人共享一个ip，通过ip和端口标识到一台电脑，这就是端口映射，所以目前来说大家上网都是通过NAT端口映射技术。

公司搞一个路由器很多人上网了，其实都是共享一个ip；小区可能一栋楼共享一个ip，和旁边的邻居其实都是共享一个ip，供应商都给分配好了。

一共有43亿ip地址，这些ip地址是分类的。

ip地址是由网络位和主机位构成。

网络位是用来标识网段的，主机位是用来标识具体主机的，山东省菏泽市是一个区域范围，不是具体到某一户，前面只是代表对区域的划分，现实生活中可以叫它地理区域。

ip前面3个代表网络的范围或网段，最后一位才是真正的主机（对应现实中某个区域内的住户）。

网络位是用来标识网段的，比如192.168.11.0，0表示无，这就表示一个网段。

192.168.11.4，前面3个十进制数是标识网段的，4是主机位，标识具体主机。

如果这个网段按地理位置划分，比如中国有3亿多个ip地址，比如192.168这个网段分配到山东区域，

192.168.11.0 这个主机位就一个字节，一个字节最大多少，0-255，包含的主机是2的8次方=256个，但是0是代表网段，0不能用，255也不能用，因255是特殊地址，这是一个广播地址，255地址就相当在11.0这个网段里发了一个广播，这里面的所有机器都能够收到这个广播包，它是不能配置在主机上的，所以你能用的就是1-254，一共有254个主机，11.0里面一共有254个主机。

IP地址的分类

国际上权威机构（IP地址规划局），给中国3.8亿，中国某xxxx局再进行划分，比如192给山东，100给北京，每个地方再自己去分。

IP地址根据网络号和主机号划分，分为A、B、C三类及特殊地址D、E。全0和全1都不用。

A类

A类地址范围（1.0.0.0-126.0.0.0），第一个字节为网络号，后三个字节为主机号，该IP地址的最前面为0，所以A类地址的网络号取值于1-126（黄色的7位网络位加起来是127，所以范围是1-126）之间，一般用于大型网络。

A类地址的网络号占7位、主机号占24位，主机位代表具体的主机，相当于前面这3个字节都能存放主机，一个字节可以存放254个主机，3个字节是2的24次方=1670多万个主机，这是属于大型网络。

国家只会把这种地址分配给电信运营商、中国移动、联通，比如中国移动从国家分给的地址范围中再提供给好几亿用户使用。

B类

B类地址范围（128.0.0.0-191.255.0.0），前2个字节是网络号，后2个字节为主机号，该IP地址最前面是10，地址的网络号取值于128-191之间，一般用于中等规模的网络。

C类

C类地址范围（192.0.0.0-233.255.255.0），前3个字节是网络号，最后一个字节是主机号，该类IP的最前面是110，地址的网络号取值于192-233之间，一般用于小型网络。

c类是只有一个字节是主机位，前面这些都是网络位，每个c类地址的网段只能存254个主机。

D类

D类是多播地址，该类IP地址的最前面为1110，地址的网络号取值于224-239之间，一般用于多路广播用户。

前面是224到239，后面都是255，只要看到一个地址带着255的，它就是一个广播地址。

192.168.1.255代表1网段的所有主机都可以收到这个广播，就会引起广播风暴，因为不断的发广播包，就会把网络拥堵塞。

这个其实咱们一般用不到，比如路由器或交换机做一些广播的时候可能用得到。

局域网IP地址(私有地址)范围

在IP地址的三种主要分类中，各保留了3个区域作为私有地址，仅能在局域网使用，其地址范围如下：

• A类地址10.0.0.0-10.255.255.255
• B类地址172.16.0.0-172.31.255.255
• C类地址192.168.0.0-192.168.255.255
• 回环地址127.0.0.1也是本机地址，等效于localhost或本机ip。

我们电脑上配置的地址，一般都是私有地址。

大型的局域网就可以用A类的地址，大概有1600多万个地址。

B类一个网段6万5千个，16到31相当于有16个网段，6万5乘以16，也有上百万个。

C类 x.x.1.0有255个，x.x.2.0有255个，所以有255x255共6万多个地址。

规定了只能在局域网里用这些地址，不能用其他的地址，其他地址叫公有地址。

在局域网只能配置私有地址，要上网必须有公有地址，除了私有地址之外的都叫公有地址。

为什么要有私有地址？因为想上网，ip地址不够用，只能出现一个共享技术，

想上网只能通过路由器，路由器可以做NAT映射，这么多人都可以共享一个ip，在局域网里面都是用的私有地址。

严格规定：局域网里只能是私有地址，否则可能会和公有地址冲突，所以局域网里比如用100开头的地址，路由器和电信运营商都不帮你转发，因为你在局域网使用了公有地址。

特殊的B类地址

一个特殊的B类地址段是169.254.0.0/16。

DHCP是分配IP地址的一个服务，插个网线，找到DHCP的服务器，它就自动帮你分配，有时候获取不到地址，就会自动配置一个地址即169.254.0.0/16，这个网段的地址表示没有获取到IP，不能上网。

属于同一个网段（网络号）的叫本地网络，不在同一个网段的就叫远程网络。

子网掩码

A公司100个人要上网，找运营商分配公网地址，假设运营商把193.100.100.0这个网络的地址都给你了，这个网络可以有1-254个地址，100个人上网的话，就会有154个地址浪费了。

B公司有300个人，运营商分配了一个地址193.100.101.0，这个网络共有254个地址，还有100多人没有地址用。

一个人是否可以分配一个ip？不可以，因为ip本来就不够用，所以才有共享上网的技术，多个人多台设备共享这些IP地址；实际情况是A公司只给你分5个公有IP（比如193.100.100.180-185），自己去共享;给B公司分配193.100.100.193-200，不可能让你独享一个网段，实际上都是属于这个100网段的，有250个主机，这2个公司共享，这样看起来表面没有问题，当交换机发一个广播，这个网络里的所有主机都可以收到。

为了解决这个问题，就有了路由器，路由器帮你把网络隔开，网与网之间通过路由器转发出去，路由器工作的IP层就是通过IP地址发一个广播，如果A和B公司都能收到，就意味着如果A公司中病毒了，B公司跟着遭殃。

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