IP地址的定义和划分
IP地址分类：
IP地址根据首首字节开始位可以分为5大类：
分类 首字节开始位 首字节数字范围 网络地址格式 最大网络个数 每个网络最多主机个数
A 0 0～127 网络 主机 主机 主机 127 16777214
B 10 128～191 网络 网络 主机 主机 16384 65534
C 110 192~223 网络 网络 网络 主机 2097152 254
D 1110 224~239 用于多播（Multicast） 不再分配
E 1111 240～255 用于实验室 不再分配
目前，只有类型 A、B、C 用于商业用途。 通常情况下，判断一个 IP 是属于哪种网络，只需要看首字节的大小，按照上表对比判断即可。
如： 166.111.4.129 为 B 类网络(清华)。
202.112.93.51 为 C 类网络(师大)。
4.10.255.38 为 A 类网络(Cisco公司)。
子网掩码
1、作用：就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址。
2、子网掩码不能单独存在，它必须与IP地址一起使用。
3、子网掩码的二进制1表示网络地址位，二进制0表示主机地址位。
特殊的IP地址（不能用-不能配置在网络设备上）
1 网络地址
作用
代表的是一个范围/区域（不唯一了），不代表任何设备;
定义
IP地址中的主机位，全为0.该IP地址称为网络地址
2 广播地址
作用
代表的是一个范围/区域中的所有设备（也是不唯一了）;
定义
IP地址中的主机位，全为1.该IP地址称为广播地址
3 为什么0和127开头的地址，不可以直接配置在设备上？
127开头的ip地址是保留回环地址，不可能出现在网络上的，127开头的IP主要用于测试。
0开头的地址例如：0.0.0.0，是一个无效地址
255开头的地址例如：255.255.255.255，是广播地址
例如：
192.168.1.255（IP地址） --->1100 0000. 1010 1000. 0000 0001. 1111 1111
255.255.255.0（子网掩码） --->1111 1111. 1111 1111. 1111 1111. 0000 0000
192.168.1.255 255.255.255.0 -->该地址不可用（主机位全是0或1不可用）
192.168.1.255 255.255.0.0 -->该地址可以用
网络地址一样说明属于同一网段
/20 子网掩码 =1111 1111. 1111 1111. 1111 0000. 0000 0000
（ 网络位 ） （ 主机位 ）
A 67.198.34.7 /20
67.198.0010 0010.7
B 67.129.39.120 /20
67.129.0010 0111.120
C 67.129.32.136 /20
67.129.0010 0000.136
D 67.129.37.255 /20
67.129.0010 0101.255
E 67.129.37.0 /20
67.129.0010 0101.0
#以上5个IP地址是否都可用？
都可用
#判断哪些地址为同一网段？
定义： 网络位的IP地址相同即为同一网段
（A ）：网络地址： 67.198.32.0 /20
广播地址： 67.198.47.255 /20
（B～E ）：网络地址： 67.198.32.0 /20
广播地址： 67.198.47.255 /20
问：子网掩码不同且IP地址也不同可以是同一网段么？
例如：
192.168.1.2/26， 即192.168.1.2， 子网掩码255.255.255.192
192.168.1.40/27, 即192.168.1.40，子网掩码255.255.255.224
第一个地址在192.168.1.0这个网段内，
而第二个地址是在192.168.1.32这个网段内，
第一个网段范围是192.168.1.0---192.168.1.63，而第二个地址范围是192.168.1.32--192.168.1.63，
很显然这是两个网段，但第二个网段包含在第一个网段内，是不是同一个网段还需要根据情况辨别吧，个人认为可以在一个网段
67.198.32.0 /18 = 1111 1111. 1111 1111. 1100 0000 0000 0000
67.198.0010 0000.0 ( 可用 )
IP地址面临的问题：
IP地址空间不足；
IP地址浪费，进一步导致可用地址空间不足；
例如：
192.168.1.1 /24
网络地址： 192.168.1.0 /24
广播地址： 192.168.1.255 /24
该网段包含的地址：256个； （2的8次方）
该网关可用的地址：256-2=254个；
宗旨：
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。所以这些地址，视为“浪费的” ；
解决方案：
1 私有地址/公有地址
定义：任何一个机构/组织或者单位，都可以免费的/重复使用的IP地址空间；
（使用该类型的IP地址，不可以上网）
NAT（Network Address translation）-->网络地址转换(私有地址转换成公有地址)
A类的私有IP地址空间：
10.0.0.0------10.255.255.255~~~~~>0000 1010. 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000------0000 1010. 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111
10.0.0.0 /8 （A类IP地址的私有地址空间）
B类的私有IP地址空间：
172.16.0.0------172.31.255.255~~~~~>1010 1100. 0001 0000. 0000 0000. 0000 0000------1010 1100.0001 1111. 1111 1111. 1111 1111
172.16.0.0 /12 （B类IP地址的私有地址空间）
C类的私有IP地址空间：
192.168.0.0-----192.168.255.255~~~~~>1100 0000. 1010 1000. 0000 0000. 0000 0000------1100 0000. 1010 1000. 1111 1111. 1111 1111
192.168.0.0 /16 （ C类IP地址的私有地址空间）
D类的私有IP地址空间：
239.0.0.0------239.255.255.255~~~~~>1110 1111. 0000 0000. 0000 0000. 0000 0000------1110 1111. 1111 1111. 1111 1111. 1111 1111
239.0.0.0 /8 （D类IP地址的私有地址空间）
注：此处的/8 /12 /16 /8等等不是代表子网掩码，代表前面几位固定好以后，后面的主机位IP地址数为私有地址
2 子网划分
例如1：
有一家公司XXX，3个部门，每个部门50台主机，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。
给定的一个网段：192.168.1.0 /24 问如何划分合理？
解决思路：
1 首先关注每个网段的“可用主机数量”
即首先应该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的n次方；
2 2的n次方必须大于等于每个新网络的需求的主机数：
2^n-2>=50；所以，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：192.168.1.0000 0000=192.168.1.0 /26
广播地址：192.168.1.0011 1111=192.168.1.63 /26
192.168.1.0001 0000 /26
网络地址：192.168.1.0100 0000=192.168.1.64 /26
广播地址：192.168.1.0111 1111=192.168.1.127 /26
192.168.1.0010 0000 /26
网络地址：192.168.1.1000 0000=192.168.1.128 /26
广播地址：192.168.1.1011 1111=192.168.1.191 /26
192.168.1.0011 0000 /26
网络地址：192.168.1.1100 0000=192.168.1.192 /26
广播地址：192.168.1.1111 1111=192.168.1.255 /26
例如2：
有一家公司XXX，6个部门，每个部门60台主机，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。
给定的一个网段：192.168.1.0 /23 问如何划分合理？
2^n-2>=60 n>=6 所以 主机位>=6（为了不浪费资源选6位为主机位）；
因为有6个部门，要分六个网络段，若划分网络段的位数为y则 2^y>=6 则 y>=3（为了节省资源选最少位数3）；
所以3位为可变的部门数 6位为主机为主机位；
部门一 192.168.0000 0001.0000 0000 /26
网络地址：192.168.0000 0001.0000 0000=192.168.1.0 /26
广播地址：192.168.0000 0001.0011 1111=192.168.1.63 /26
部门二 192.168.0000 0001.0100 0000 /26
网络地址：192.168.0000 0001.0100 0000=192.168.1.0 /26
广播地址：192.168.0000 0001.0111 1111=192.168.1.127 /26
部门三 192.168.0000 0001.1000 0000 /26
网络地址：192.168.0000 0001.1000 0000=192.168.1.128 /26
广播地址：192.168.0000 0001.1011 1111=192.168.1.191 /26
部门四 192.168.0000 0001.1100 0000 /26
网络地址：192.168.0000 0001.1100 0000=192.168.1.192 /26
广播地址：192.168.0000 0001.1111 1111=192.168.1.255 /26
部门五 192.168.0000 0000.0000 0000 /26
网络地址：192.168.0000 0000.0000 0000=192.168.0.0 /26
广播地址：192.168.0000 0000.0011 1111=192.168.0.63 /26
部门六 192.168.0000 0010.0100 0000 /26
网络地址：192.168.0000 0000.0100 0000=192.168.0.64 /26
广播地址：192.168.0000 0000.0111 1111=192.1680.127 /26
部门七 192.168.0000 0000.1000 0000 /26
网络地址：192.168.0000 0000.1000 0000=192.168.0.128 /26
广播地址：192.168.0000 0000.1011 1111=192.168.0.191 /26
部门八 192.168.0000 0000.1100 0000 /26
网络地址：192.168.0000 0000.1100 0000=192.168.0.192 /26
广播地址：192.168.0000 0000.1111 1111=192.168.0.255 /26
部门七和部门八为备用部门网络段，用的上时候就有用，用不上时候就“闲置浪费“
3 IPv6
IPv4即将枯竭资源不够用，IPv6正在测试中。
