IP地址與子網掩碼
一、IP地址
IP地址：Internet上每臺主機都必須有一個唯一的地址以區別於其他主機，這個地址就是Internet地址，也稱作IP地址；
IPv4（第四版本的IP協議）是構成現今互聯網技術的基石協議；
IP地址的構成：
IP地址由32位二進制構成，共約40億個，由網絡地址和主機地址構成；
一個IP地址分為四段：a.b.c.d ，段與段之間用原點分開。
IP地址表示方法：二進制形式和點分十進制形式；
IP地址的分類：5類
A類地址，B類地址，C類地址，D類地址，E類地址
IP地址的分類是根據第一段（a字段，前8位）的取值範圍來劃分的；
A類地址：以0開頭，前8位為網絡地址，後24位為主機地址。A類地址第一段a字段的取值範圍1~126。每一個A類地址中可以容納的主機的數目約為1600萬。
地址範圍：1.0.0.0~126.255.255.255
B類地址：以10開頭，前16位為網絡地址，後16位為主機地址。B類地址第一段a字段取值範圍為128~191。每一個B類地址中可以容納主機數目約為65000。
地址範圍：128.0.0.0~191.255.255.255
C類地址：以110開頭，前24位為網絡地址，後8位為主機地址。C類地址第一段a字段的取值範圍是192~223。每一個C類地址可容納主機的數目約為254。
地址範圍：192.0.0.0~223.255.255.255
IPv6（第六版IP協議）：一個IP地址由128位二進制組成，采用冒分16進制。
特殊的IP地址：
1.專用IP地址：三類網絡號，這些地址不會被Internet分配因此也不能被路由，
分別用於：
A類：1.0.0.0~10.255.255.255 （長度相當於1個A類IP地址）
B類：172.16.0.0~172.31.255.255 （長度相當於16個連續的B類IP地址）
C類：192.168.0.0~192.168.255.255 （長度相當於256個連續的C類IP地址）
2. 特殊IP地址：
0.0.0.0 是全零網絡代表默認網絡，幫助路由器發送路由表中無法查詢的包。如果設置了全零網絡路由，路由器中無法查詢的包都會被送到全零網絡的路由中去；
127.0.0.1 稱作回送地址，屬於環回地址，IP從127.0.0.0到127.255.255.255都將環回到本地主機中；
255.255.255.255 限制廣播地址，對本機來說，這個地址指本網段內（同一廣播域）所有主機；
二、子網掩碼
子網掩碼：是一個32位二進制的值，可以將IP地址分離出網絡地址和主機地址，采用點分十進制的形式。子網掩碼不能單獨存在它必須結合IP地址一起使用。
子網掩碼由1和0組成，且1和0分別連續。
子網掩碼的長度也是32位。左邊是網絡為，用二進制數字1表示，1的數目等於網絡位的長度；右邊是主機位用2進制數字0表示，0的數目等於主機位的長度；
這樣做的目的是為了讓掩碼與IP地址做與運算時用0遮住原主機數，而不改變網絡段的數字；而且很容易通過0 的位數確定子網的主機數；
將32位IP地址與32位的子網掩碼各位進制進行 ‘與‘ 運算，得到的是該IP地址的網絡地址；
方法：
子網掩碼可以判斷兩臺計算機是否屬於同一網段，將計算機10進制的IP地址和子網掩碼轉換為2進制的形式，然後進行 ‘與’ 運算，如果網絡地址是相同的，那麽兩臺計算機就屬於同一網段；
子網掩碼可分為缺省子網掩碼和自定義子網掩碼：
1. 缺省（默認）子網掩碼：即為劃分子網，對應的網絡號都是1，主機號位都是0；
A類網絡缺省（默認）子網掩碼：255.0.0.0
B類網絡缺省（默認）子網掩碼：255.255.0.0
C類網絡缺省（默認）子網掩碼：255.255.255.0
2. 自定義子網掩碼是將一個網絡劃分為幾個子網，需要每一段使用不同的網絡號或者子網號，實際上我們可以認為是將主機號分為兩個部分：子網號和子網主機號。
形式如下：
未做子網劃分的IP地址：網絡號+主機號
做子網劃分的IP地址：網絡號+子網號+子網主機號
也即是說，IP地址在子網劃分後，以前的主機號一部分給了子網號，剩下的是子網主機號；
三、詳解子網掩碼：
子網掩碼，又稱網絡掩碼、地址掩碼、他是一種用來指明一個IP地址的哪些位標識的是主機所在的子網，以及哪些位表示的是主機位的位掩碼；
子網掩碼不能單獨存在，它必須結合IP地址一起使用，子網掩碼的作用只有一個就是：將某個IP地址劃分成網絡地址和主機地址兩部分；
子網掩碼是一個32位地址，用於屏蔽IP地址的一部分以區別網絡標識和主機標識，並說明該IP地址是在局域網上還是在遠程網上。
利用子網掩碼可以將打的網絡劃分成子網，即VLSM（可變長子網掩碼），也可以將小的網絡歸並成大的網絡，即超網；
IP地址的網絡號和主機號各是多少位呢，如果不指定，就不知道哪些是網絡好，哪些是主機號，這就需要子網掩碼來實現。
方法：
在求子網掩碼前，先要清楚要劃分的子網的數目，以及每個子網的所需主機數目；
- 將子網數目轉化為二進制來表示；
- 取得該二進制的位數，為N
- 取得IP地址的類子網掩碼，將其主機地址部分前N位置為1即得到該IP地址劃分子網的子網掩碼；
例如：將B類IP地址168.195.0.0劃分成27個子網：
- 127=11011，N=5
- B類地址子網掩碼255.255.0.0，前5位置為1，得到255.255.248.0即為劃分為27個子網的B類IP地址168.195.0.0的子網掩碼；
- 實際上劃分出了32-2=30個子網
使用子網，是為了減少IP的浪費，提高網絡應用的效率；
通過IP地址的二進制與子網掩碼進行二進制與運算，確定某個設備的網絡地址和主機號，也就是說通過子網掩碼分表一個網絡地址的網絡部分和主機部分。
子網掩碼一旦設置，網絡地址和主機地址就固定了；
方法：
子網掩碼可以判斷兩臺計算機是否屬於同一網段，將計算機10進制的IP地址和子網掩碼轉換為2進制的形式，然後進行 ‘與’ 運算，如果網絡地址是相同的，那麽兩臺計算機就屬於同一網段；
子網掩碼通常有兩種格式的表示方式：
1. 點分十進制格式，如：255.255.255.128
2.IP地址後面加上‘/’符號以及1-32位的數字，其中1-32的數字表示子網掩碼中網絡標識位的長度；
例如：192.168.1.1/24 的子網掩碼也可以表示為255.255.255.0
IP地址與子網掩碼