IP地址

IPv4 的长度为32位。IPv6 的长度为128位。

以下的是以IPv4标准的。

IP地址 = 网络号 + 主机号

IP地址 = 网络地址+主机地址

 范围上划分有些要注意的： 
A类 从1.0.0.0 到126.255.255.255 
B类 从128.0.0.0到191.255.255.255 
C类 从192.0.0.0到223.255.255.255 
其中127.x.x.x段地址空间是被保留的回环地址。

受限广播地址 = 255.255.255.255。
直接广播地址 = 网络号 + 全“1”的主机号。（最后一个）
网络地址 =  网络号 + 全“0”的主机号。（第一个）
故可用的主机地址数量 = 2^(主机号的位数) - 2 。 范围： 网络地址+1 ~ 广播地址-1

 

IP地址和子网掩码的表示：
第一种：192.168.0.128  255.255.255.224
第二种：192.168.0.128 / 27  （/27 表示子网掩码，即32位中前27位全为1，其余为0。即255.255.255.224）
网络号（网络地址） =  IP地址 & 子网掩码 。其实就是IP地址的前X位不变,其余为0。（X是子网掩码中1的个数，即  /27）

要想分子网，就要向主机号借位。例如：C类地址要分6个子网，则需要借3位（因2^3 >6)，这3位称为子网号，网络前缀（网络号+子网号）的长度变为24+3=27，主机号长度变为8-3=5。可用的主机地址数为2^5-2=30。

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 可变长度子网掩码（VLSM）地址规划

某公司申请了一个C类213.140.41.0的IP地址空间，需要分3个子网，营销部100名员工、行政部50名员工、后勤部30名员工。

按正常不变长度时，分3个子网需要借2位（因2^2>3），则主机号的长度为8-2=6，可用的主机数为2^6-2 = 62。不够100，不行。
所以，用变长子网掩码。先借1位，可以容2^7-2=126个主机。

故子网1地址空间为213.14.41.0/25，即213.14.41.1~213.14.41.126  子网掩码：255.255.255.128
子网2的地址空间为213.14.41.128/26，即213.14.41.129~213.14.41.190  子网掩码：255.255.255.192
子网2的地址空间为213.14.41.192/26，即213.14.41.193~213.14.41.254  子网掩码：255.255.255.192

 

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 网关

网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。默认网关在网络层上以实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关的结构也和路由器类似，不同的是互连层。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。

网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。

比如有网络A和网络B，网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254”，子网掩码为255.255.255.0；网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”，子网掩码为255.255.255.0。

在没有路由器的情况下，两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的，即使是两个网络连接在同一台交换机（或集线器）上，TCP/IP协议也会根据子网掩码（255.255.255.0）判定两个网络中的主机处在不同的网络里。

而要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中，就把数据包转发给它自己的网关，再由网关转发给网络B的网关，网络B的网关再转发给网络B的某个主机。

所以说，只有设置好网关的IP地址，TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。那么这个IP地址是哪台机器的IP地址呢？网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址，具有路由功能的设备有路由器、启用了路由协议的服务器（实质上相当于一台路由器）、代理服务器（也相当于一台路由器）。

比如一个子网有10台主机，那么对于这个子网需要的IP地址是 10＋1＋1＋1＝13 
注意：加的第一个1是指这个网络连接时所需的网关地址，接着的两个1分别是指网络地址和广播地址。 
因为13小于16（16等于2的4次方），所以主机位为4位。

而 256－16＝240 所以该子网掩码为255.255.255.240。

如果一个子网有14台主机，不少人常犯的错误是：依然分配具有16个地址空间的子网，而忘记了给网关分配地址。这样就错误了，因为： 14＋1＋1＋1＝17 。17.大于16，所以我们只能分配具有32个地址（32等于2的5次方）空间的子网。这时子网掩码为：255.255.255.224

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