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新聞資訊

    ip地址的設置與子網掩碼的使用是網絡中最容易出錯的地方,很多項目之所有故障不斷,原因皆在于此,在我們vip技術群中也經常討論到。



    本期弱電行業網與大家來做個大總結,詳解ip地址與子網掩碼的關系,順帶著也把子網劃分一并給出常用的幾個實例。


    一、掩碼位數與ip數對應

    子網掩碼,一共是32位,每加一位,可用的ip數都成指數減少。






    二、掩碼位數與對應的子網掩碼

    根據掩碼位數,確定ip總數以及具體子網掩碼。

    三、子網如何劃分

    C類ip地址用的最多,主要用于內網,那么如何對C類ip地址劃分子網呢?

    C類ip地址,默認子網掩碼:255.255.255.0

    轉換為二進制為:

    11111111.11111111.11111111.00000000


    我們來看下,根據不同的需求,劃分子網與ip地址的情況:


    可以劃分1個子網

    這種情況就是相當于不劃分子網了,默認存在一個子網,子網掩碼就是255.255.255.0,可用地址254個。

    表示:192.168.1.0/24


    可以劃分2個子網

    劃分2個子網,子網掩碼就是255.255.255.128,每個子網有126個可用地址。

    表示:

    192.168.1.0/25

    192.168.1.128/25


    可以劃分4個子網

    劃分4個子網,子網掩碼就是255.255.255.192,每個子網里有62個可用地址。

    表示:

    192.168.1.0/26

    192.168.1.64/26

    192.168.1.128/26

    192.168.1.192/26


    可以劃分8個子網

    劃分8個子網,子網掩碼就是255.255.255.224,每個子網有30個可用地址。

    表示:

    192.168.1.0/27

    192.168.1.32/27

    192.168.1.64/27

    192.168.1.96/27

    192.168.1.128/27

    192.168.1.160/27

    192.168.1.192/27

    192.168.1.224/27


    劃分16個子網

    劃分16個子網,子網掩碼就是255.255.255.240,每個子網里有14個可用地址。

    表示:

    192.168.1.0/28

    192.168.1.16/28

    192.168.1.32/28

    192.168.1.48/28

    、、、、

    192.168.1.224/28

    192.168.1.240/28

    絡的基本概念

    • 客戶端:應用 C/S(客戶端/服務器) B/S(瀏覽器/服務器)
    • 服務器:為客戶端提供服務、數據、資源的機器
    • 請求:客戶端向服務器索取數據
    • 響應:服務器對客戶端請求作出反應,一般是返回給客戶端數據

    URL

    • Uniform Resource Locator(統一資源定位符)
    • 網絡中每一個資源都對應唯一的地址——URL

    IP 、子網掩碼 、路由器 、DNS

    IP地址

    IP地址是IP協議提供的一種統一的地址格式,它為互聯網上的每一個網絡和每一臺主機分配一個邏輯地址,以此來屏蔽物理地址(每個機器都有一個編碼,如MAC上就有一個叫MAC地址的東西)的差異。是32位二進制數據,通常以十進制表示,并以“.”分隔。IP地址是一種邏輯地地址,用來標識網絡中一個個主機,在本地局域網上是惟一的。

    IP

    IP(網絡之間互連的協議)它是能使連接到網上的所有計算機網絡實現相互通信的一套規則,規定了計算機在因特網上進行通信時應當遵守的規則。任何廠家生產的計算機系統,只要遵守IP協議就可以與因特網互連互通。IP地址有唯一性,即每臺機器的IP地址在全世界是唯一的。這里指的是網絡上的真實IP它是通過本機IP地址和子網掩碼的"與"運算然后再通過各種處理算出來的(要遵守TCP協議還要加報文及端口什么的,我沒有細追究,現在還用不上,反正暫時知道被處理過的就行了),順便教大家查自己真實IP的方法:

    子網掩碼網關

    網關實質上是一個網絡通向其他網絡的IP地址。比如有網絡A和網絡B,網絡A的IP地址范圍為“192.168.1.1~192.168.1.254”,子網掩碼為255.255.255.0;網絡B的IP地址范圍為“192.168.2.1~192.168.2.254”,子網掩碼為255.255.255.0。在沒有路由器的情況下,兩個網絡之間是不能進行TCP/IP通信的,即使是兩個網絡連接在同一臺交換機(或集線器)上,TCP/IP協議也會根據子網掩碼(255.255.255.0)判定兩個網絡中的主機處在不同的網絡里。而要實現這兩個網絡之間的通信,則必須通過網關。如果網絡A中的主機發現數據包的目標主機不在本地網絡中,就把數據包轉發給它自己的網關,再由網關轉發給網絡B的網關,網絡B的網關再轉發給網絡B的某個主機。網絡B向網絡A轉發數據包的過程也是如此 所以說,只有設置好網關的IP地址,TCP/IP協議才能實現不同網絡之間的相互通信。那么這個IP地址是哪臺機器的IP地址呢?網關的IP地址是具有路由功能的設備的IP地址,具有路由功能的設備有路由器、啟用了路由協議的服務器(實質上相當于一臺路由器)、代理服務器(也相當于一臺路由器)。

    路由器(Windows下叫默認網關,網關就是路由,路由就是網關不要蒙)如果搞清了什么是網關,默認網關也就好理解了。就好像一個房間可以有多扇門一樣,一臺主機可以有多個網關。默認網關的意思是一臺主機如果找不到可用的網關,就把數據包發給默認指定的網關,由這個網關來處理數據包?,F在主機使用的網關,一般指的是默認網關。

    下方是百度百科給出的解釋

    缺省網關

    缺省網關(Default Gateway)是計算機網絡中一個如何將數據包轉發到其他網絡中的節點。在一個典型的TCP / IP網絡,節點(如服務器、工作站和網絡設備)都有一個定義的默認路由設置(指向默認網關)。可以在沒有特定路由的情況下,明確出發送數據包的下一跳IP地址。

    下方是百度百科給出的解釋:

    可以看出缺省網關就是默認網關,那么有人會說既然有一樣為什么又憑空多出來一個缺省網關,我的理解是這樣的,應該說默認網關是缺省網關的一個子集。缺省網關有一個定義的默認路由設置(指向默認網關),缺省網關就相當于一個代理服務器暫時管理發送的數據包,當發送到目標主機時先由目標主機的缺省網關接收再找到對應的默認網關,就相當于缺省網關是父類,默認網關是子類~~

    DNS服務器域名服務器(Domain Name Server)。在Internet上域名與IP地址之間是一一對應的,域名雖然便于人們記憶,但機器之間只能互相認識IP地址,它們之間的轉換工作稱為域名解析,域名解析需要由專門的域名解析服務器來完成,DNS就是進行域名解析的服務器 。

    DHCP服務器DHCP指的是由服務器控制一段IP地址范圍,客戶機登錄服務器時就可以自動獲得服務器分配的IP地址和子網掩碼。提升地址的使用率。

    MAC地址MAC地址就如同我們身份證上的身份證號碼,具有全球唯一性。(知道這個就行了,不用往下看了)

    MAC(Media Access Control,介質訪問控制)地址

    • 前24位叫做組織唯一標志符(Organizationally Unique Identifier,即OUI),是由IEEE的注冊管理機構給不同廠家分配的代碼,區分了不同的廠家。
    • 后24位是由廠家自己分配的,稱為擴展標識符。同一個廠家生產的網卡中MAC地址后24位是不同的。 網卡的物理地址通常是由網卡生產廠家燒入網卡的EPROM(一種閃存芯片,通??梢酝ㄟ^程序擦寫),它存儲的是傳輸數據時真正賴以標識發出數據的電腦和接收數據的主機的地址。

    也就是說,在網絡底層的物理傳輸過程中,是通過物理地址來識別主機的,它一定是全球唯一的。比如,著名的以太網卡,其物理地址是48bit(比特位)的整數,如:44-45-53-54-00-00,以機器可讀的方式存入主機接口中。以太網地址管理機構(除了管這個外還管別的)(IEEE)(IEEE:電氣和電子工程師協會)將以太網地址,也就是48比特的不同組合,分為若干獨立的連續地址組,生產以太網網卡的廠家就購買其中一組,具體生產時,逐個將唯一地址賦予以太網卡。

    在一個穩定的網絡中,IP地址和MAC地址是成對出現的。如果一臺計算機要和網絡中另一外計算機通信,那么要配置這兩臺計算機的IP地址,MAC地址是網卡出廠時設定的,這樣配置的IP地址就和MAC地址形成了一種對應關系。在數據通信時,IP地址負責表示計算機的網絡層地址,網絡層設備(如路由器)根據IP地址來進行操作;MAC地址負責表示計算機的數據鏈路層地址,數據鏈路層設備(如交換機)根據MAC地址來進行操作。IP和MAC地址這種映射關系由ARP(Address Resolution Protocol,地址解析協議)協議完成。

    • 服務器服務器的分類 按照軟件開發階段來分,服務器可以大致分為2種 (1)遠程服務器 別名:外網服務器、正式服務器 使用階段:應用上線后使用的服務器 使用人群:供全體用戶使用 速度:服務器的性能、用戶的網速 (2)本地服務器 別名:內網服務器、測試服務器 使用階段:應用處于開發、測試階段使用的服務器 使用人群:僅供公司內部的開發人員、測試人員使用 速度:由于是局域網,所以速度飛快,有助于提高開發測試效率
    • 本地服務器的選擇 遠程服務器就是本地內網服務器開放外網訪問而已 如果處于學習、開發階段,自己搭建一個本地服務器即可

    端口號端口包括物理端口和邏輯端口。物理端口是用于連接物理設備之間的接口,邏輯端口是邏輯上用于區分服務的端口。TCP/IP協議中的端口就是邏輯端口,通過不同的邏輯端口來區分不同的服務。

    端口有什么用呢?我們知道,一臺擁有IP地址的主機可以提供許多服務,比如Web服務、FTP服務、SMTP服務等,這些服務完全可以通過1個IP地址來實現。那么,主機是怎樣區分不同的網絡服務呢?顯然不能只靠IP地址,因為IP 地址與網絡服務的關系是一對多的關系。實際上是通過“IP地址+端口號”來區 分不同的服務的。

    • 公認端口(Well-Known Ports) 這類端口也常稱之為"常用端口"。這類端口的端口號從0到1023,它們緊密綁定于一些特定的服務。通常這些端口的通信明確表明了某種服務的協議,這種端口是不可再重新定義它的作用對象。80端口實際上總是HTTP通信所使用的,而23號端口則是Telnet服務專用的。
    • 注冊端口(Registered Ports) 端口號從1025到49151。分配給用戶進程或應用程序。這些進程主要是用戶選擇安裝的一些應用程序,而不是分配好的公認端口的常用程序。
    • 動態和/或私有端口(Dynamic and/or Private Ports) 之所以稱為動態端口,因為它一般不固定分配某種服務,而是動態分 配。

    P子網掩碼具體的理解

    IP子網掩碼是網絡中的一個基本概念,它用于區分IP地址的網絡部分和主機部分。子網掩碼在網絡配置和管理中起到至關重要的作用。本文將詳細介紹IP子網掩碼的概念、作用以及為何無法用盡。

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    什么是IP子網掩碼?

    IP子網掩碼是一個32位的數字,用于將IP地址劃分為網絡部分和主機部分。子網掩碼通常用點分十進制表示,例如255.255.255.0。它的主要作用是通過邏輯AND運算確定一個IP地址屬于哪個網絡。

    點分十進制表示

    子網掩碼由四個字節組成,每個字節用一個十進制數表示,范圍是0到255。例如,常見的子網掩碼有:

    • 255.0.0.0
    • 255.255.0.0
    • 255.255.255.0
    • 255.255.255.255

    每個十進制數可以轉換為二進制表示,從而更容易理解子網掩碼的工作原理。例如:

    • 255.255.255.0 轉換為二進制是 11111111.11111111.11111111.00000000

    子網掩碼的作用

    子網掩碼的主要作用是通過掩碼確定一個IP地址的網絡部分和主機部分。在網絡通信中,網絡部分用于確定目的網絡,而主機部分用于確定具體的主機。通過子網掩碼,可以方便地進行網絡劃分和管理。

    子網劃分

    子網掩碼用于劃分大型網絡為多個較小的子網。這樣可以提高網絡的管理效率和安全性。例如,在一個企業網絡中,可以使用子網掩碼將不同部門的網絡進行劃分,避免廣播風暴,并提高網絡性能。

    子網掩碼的具體理解

    子網掩碼的邏輯運算

    子網掩碼通過邏輯AND運算將IP地址劃分為網絡部分和主機部分。具體運算過程如下:

    1. 將IP地址和子網掩碼轉換為二進制形式
    2. 進行邏輯AND運算,得到網絡地址

    例如,對于IP地址192.168.1.10和子網掩碼255.255.255.0:

    IP地址: 192.168.1.10   -> 11000000.10101000.00000001.00001010
    子網掩碼:255.255.255.0 -> 11111111.11111111.11111111.00000000
    網絡地址:                 11000000.10101000.00000001.00000000 -> 192.168.1.0

    通過上述邏輯運算,確定192.168.1.10屬于網絡192.168.1.0。

    子網掩碼的分類

    子網掩碼按照網絡劃分的不同,可以分為A類、B類、C類等。具體如下:

    • A類子網掩碼:255.0.0.0,適用于大型網絡,可以包含大量主機
    • B類子網掩碼:255.255.0.0,適用于中型網絡
    • C類子網掩碼:255.255.255.0,適用于小型網絡

    為什么子網掩碼用不完?

    IP地址耗盡問題

    IP地址耗盡問題是指可用的IPv4地址逐漸用盡。這是由于互聯網設備數量迅速增加,導致IPv4地址空間不足。IPv4地址長度為32位,總共約有43億個地址,但由于分配不均和預留地址的原因,可用地址更少。

    子網掩碼與IP地址耗盡的關系

    子網掩碼本質上是一種地址劃分工具,并不會直接影響IP地址的耗盡問題。子網掩碼的作用是將已有的IP地址劃分為多個子網,提高地址利用率和網絡管理效率。因此,盡管IPv4地址會耗盡,但子網掩碼不會“用完”。

    解決IP地址耗盡的方法

    面對IPv4地址耗盡的問題,主要有以下解決方法:

    1. CIDR(無類別域間路由):通過更靈活的子網劃分,提高IP地址的利用率。
    2. NAT(網絡地址轉換):通過私有IP地址與公共IP地址的轉換,緩解地址耗盡問題。
    3. IPv6:引入IPv6協議,地址長度為128位,提供了更大的地址空間。

    結論

    IP子網掩碼是網絡中一個重要的概念,用于劃分IP地址的網絡部分和主機部分,方便網絡管理和規劃。盡管IPv4地址會耗盡,但子網掩碼作為一種地址劃分工具不會用完。通過理解子網掩碼的工作原理,可以更好地進行網絡配置和優化。同時,面對IPv4地址耗盡的問題,可以通過CIDR、NAT和IPv6等技術手段來解決。希望本文能幫助您深入理解IP子網掩碼及其在網絡中的應用。

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