IP地址用32位二进制来表示，也就是32bit，换算成字节，就是4个字节。这些位通常被分为四个部分，每个部分有8位二进制数，中间用'.'分开：10101100.00010000.00011110.00111000，IP地址经常被写成十进制形式：172.16.30.56 这种表示法叫做点分十进制表示法

3.IP地址的组成

计算机的IP地址由两部分组成，一部分为网络标识，一部分为主机标识，同一网段的计算机网络部分相同，路由器连接不同的网段，负责不同网段之间的数据转发，交换机连接的是同一网段的计算机。

IP地址=网络地址+主机地址，例如一个IP地址是192.168.100.1，这个地址中包含了很多含义。如下：

网络地址： 192.168.100.0

主机地址： 0.0.0.1

IP地址：网络地址+主机地址=192.168.100.1

广播地址： 192.168.100.255

4.子网掩码的作用

引入子网掩码(NetMask)，（子网掩码是连续全1的网络地址加上主机地址）从逻辑上把一个大网络划分成一些小网络。子网掩码是由一系列的1和0构成，通过将其同IP地址做“与”运算来指出一个IP地址的网络号是什么。对于传统IP地址分类来说，A类地址的子网掩码是255.0.0.0；B类地址的子网掩码是255.255.0.0；C类地址的子网掩码是255.255.255.0。例如，如果要将一个B类网络166.111.0.0划分为多个C类子网来用的话，只要将其子网掩码设置为255.255.255.0即可，这样166.111.1.1和166.111.2.1就分属于不同的网络了。像这样，通过较长的子网掩码将一个网络划分为多个网络的方法就叫做划分子网(Subnetting)。

知道ip地址和子网掩码后，可以通过与运算计算相关地址

网络地址将ip地址和子网掩码转换成二进制，进行与运算，就得到网络地址
广播地址将上述得到得网络地址的网络地址部分不变，主机地址全部变为1，结果就是广播地址
地址范围网络地址加1即为第一个主机地址，广播地址减1即为最后一个主机地址，因此网络范围为：网络地址+1 —— 广播地址 -1
本网有几台主机主机的数量等于：2的（二进制主机位数）次方减2

*子网掩码的另一种表示方法-CIDR

IP地址有“类”的概念，A类地址默认子网掩码255.0.0.0、B类地址默认子网掩码255.255.0.0、C类地址默认子网掩码255.255.255.0。等长子网划分和变长子网划分，打破了IP地址“类”的概念，子网掩码也打破了字节的限制，这种子网掩码被称为VLSM (VariableLength Subnet Masking，可变长子网掩码)

这种方式的也可以使得Internet上的路由器路由表大大精简，被称为CIDR(无类域间路由，Classless Inter-Domain Routing)，子网掩码中1的个数被称为CIDR值

二，IP地址分类

IP地址根据网络号和主机号来分，分为A、B、C三类及特殊地址D、E。全0和全1的都保留不用。

A类：(1.0.0.0-126.0.0.0)（默认子网掩码：255.0.0.0或 0xFF000000）第一个字节为网络号，后三个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“0”，所以地址的网络号取值于1~126之间。一般用于大型网络。
B类：(128.0.0.0-191.255.0.0)（默认子网掩码：255.255.0.0或0xFFFF0000）前两个字节为网络号，后两个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“10”，所以地址的网络号取值于128~191之间。一般用于中等规模网络。
C类：(192.0.0.0-223.255.255.0)（子网掩码：255.255.255.0或 0xFFFFFF00）前三个字节为网络号，最后一个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“110”，所以地址的网络号取值于192~223之间。一般用于小型网络。
D类：是多播地址。该类IP地址的最前面为“1110”，所以地址的网络号取值于224~239之间。一般用于多路广播用户[1] 。
E类：是保留地址。该类IP地址的最前面为“1111”，所以地址的网络号取值于240~255之间。

三，保留的IP地址

私有地址

开头提到IP地址在全世界范围内唯一，你可能有这样的疑问，像192.168.0.1这样的地址在许多地方都能看到，并不唯一，这是为何？Internet管理委员会规定如下地址段为私有地址，私有地址可以自己组网时用，但不能在Internet网上用，Internet网没有这些地址的路由，有这些地址的计算机要上网必须转换成为合法的IP地址,也称为公网地址。下面是A、B、C类网络中的私有地址段。自己组网时就可以用这些地址。

早在 IPv4 规划的时候就担心 IP 会有不足的情况，而且为了应付某些企业内部的网络设定，于是就有了私有IP (Private IP) 的产生了。私有 IP 也分别在 A, B, C 三个 Class 当中各保留一段作为私有 IP 网段，那就是：

10.0.0.0～10.255.255.255

172.16.0.0～172.131.255.255

192.168.0.0～192.168.255.255

公网地址

（0.0.0.0----223.255.255.255)地址之间，除“局域网专用地址”和“特殊地址”以外的的地址即为公网地址。

网络地址

TCP/IP协议规定，各位全为"0"的网络号被解释成"本"网络。由上可以看出：一、含网络号127的分组不能出现在任何网络上；二、主机和网关不能为该地址广播任何寻径信息。由以上规定可以看出，主机号全"0"全"1"的地址在TCP/IP协议中有特殊含义，一般不能用作一台主机的有效地址。

广播地址

TCP/IP规定，主机号全为"1"的网络地址用于广播之用，叫做广播地址。所谓广播，指同时向同一子网所有主机发送报文

回送地址

A类网络地址127是一个保留地址，用于网络软件测试以及本地机进程间通信，叫做回送地址（loopback address）。无论什么程序，一旦使用回送地址发送数据，协议软件立即返回之，不进行任何网络传输。含网络号127的分组不能出现在任何网络上。

这里说一下：Ping 127.0.0.1,如果反馈信息失败,说明IP协议栈有错,必须重新安装TCP/IP协议。如果成功,ping本机IP地址,如果反馈信息失败,说明你的网卡不能和IP协议栈进行通信。

如果网卡没接网线，用本机的一些服务如Sql Server、IIS等就可以用127.0.0.1这个地址。

本地链路地址

169.254.0.0/16 当主机自动获取地址失败后，可使用该网段中的某个地址进行临时通信

四，子网划分

就是借用现有网段的主机位做子网位，划分出多个子网

1.目的

减少广播风暴，提高网络性能（如果网络中数量过大的话，会发送很多无效的数据包）
如果业务只需要少量的主机数量，可以通过子网划分的方式来进行分配。这样就能减少IP地址的浪费。因为如果不通过子网划分的话，会给这个业务分配一个大的网络，造成资源的浪费，很多IP地址用不上。
更安全，通过子网划分将大的网络划分为多个子网，子网之间相互隔离，当一个子网被黑的时候，其他子网不受影响。
简化管理，与庞大的网络相比，在一系列相连的小网络中找出并隔离网络问题更容易。
易于扩大地理范围，有助于覆盖大型地理区域，WAN链路比LAN链路的速度慢得多，且更昂贵;单个大跨度的大型网络在前面说的各个方面都可能出现问题，而将多个小网络连接起来可提高系统的效率。

2.划分

（1）子网掩码=256－每个子网可分配的IP地址块大小
（2）每个子网可分配的IP地址块大小=256/可分配子网块大小
（3）可分配子网块大小=256/每个子网可分配的IP地址块大小
（4）每个子网实际可分配的IP地址数=每个子网可分配的IP地址块大小－2
（5）可分配子网数=可分配子网块大小－2

表ABC类地址网络/地址的范围/结构

A类：
|―――8位网络位―――|―――――――――24位主机位―――――――――|
B类：
|――――――16位网络位――――――|――――――16位主机位――――――|
C类：
|―――――――――32位网络位―――――――――|――― 8 位主机位―――|

A类：
|―――0××××××××―――|――――――――32位主机位――――――――|
B类：
|―――10×××××× ××××××××―――|―――――― 16 位主机位―――――|
C类：
|――― 110××××× ×××××××× ×××××××× ―――|――― 8 位主机位―――|

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