ipv4地址划分

稚 发布于 2024-08-26 32 次阅读

IP报文头部

Version：4 bit，4：表示为IPv4；6：表示为IPv6。

Header Length：4 bit，首部长度，如果不带Option字段，则为20，最长为60。

Type of Service：8 bit，服务类型。只有在有QoS差分服务要求时，这个字段才起作用。

Total Length：16 bit，总长度，整个IP数据包的长度。

Identification：16 bit，标识，分片重组时会用到该字段。---区分是否属于同一个数据包

Flags：3 bit，标志位。----区分是否是最后一个包分片

Fragment Offset ：12 bit，片偏移，分片重组时会用到该字段。---对端收到之后可以依据此字段进行排序，实现包重组

TTL：Time to Live：8 bit，生存时间。范围0--255，作用：防环；一旦经过一个路由器，TTL值就会减1，当该字段值为0时，数据包将被丢弃。

Protocol：8 bit，协议：标识上一层协议。指出此数据包携带的数据使用何种协议，以便目的主机的IP层将数据部分上交给哪个进程处理

常见值 类型
1 ICMP
2 IGMP
6 TCP
17 UDP

Header Checksum：16 bit，首部检验和。--检测数据包的完整性

Source IP Address：32 bit，源IP地址。

Destination IP Address：32 bit，目的IP地址。

IPV4地址

IPV4基本

IPv4地址=网络部分+主机部分 共32位

地址分类：单播地址、广播地址、组播地址

  • 网络部分：用来标识一个网络。

  • 主机部分：用来区分一个网络内的不同主机。

  • 网络掩码：区分网络位和主机位 网络位用 1表示；主机位用0表示

二进制---十进制地址转换：
二进制-->十进制：用加法
十进制-->二进制：用减法

[]
地址范围0.0.0.0~255.255.255.255

IP地址分类

网络中有网络地址、广播地址和可用地址

网络地址：标识的是一个网段 网络位不变，主机位全为0

广播地址：标识的网段内的全部主机 网络位不变，主机位全为1

可用地址：可以分配给主机或者其他网络设备使用的地址

  • IP地址192.168.10.1/24
  • 网络地址：192.168.10.0/24
  • 广播地址：192.168.10.255/24
  • 可用地址 192.168.10.1~192.168.10.254

为了方便IP地址的管理及组网，IP地址分成五类

类型 地址
A类 0.0.0.0~127.255.255.255
B类 128.0.0.0~191.255.255.255
C类 192.0.0.0~223.223.255.255
D类 224.0.0.0~239.255.255.255
E类 240.0.0.0~255.255.255.255

A/B/C类默认网络掩码

  • A类：8 bit， 0.0.0.0~127.255.255.255/8
  • B类：16 bit，128.0.0.0~191.255.255.255/16
  • C类：24 bit，192.0.0.0~191.223.255.255/24
  • A、B、C三类地址是单播IP地址 (除一些特殊地址外)，只有这三类地址才能分配给主机接口使用。

D类地址属于组播IP地址。

E类地址专门用于特殊的实验目的。

私网IP地址

在IP地址空间里，A、B、C三类地址中各预留了一些地址专门用于上述情况，称为私网IP地址
私网地址范围 ：

类型 范围 简写
A类 10.0.0.0~10.255.255.255 10.0.0.0/8
B类 172.16.0.0~172.31.255.255 172.16.0.0/12
C类 192.168.0.0~192.168.255.255 192.168.0.0/16

特殊地址：

特殊IP地址 地址范围 作用
有限广播地址 255.255.255.255 可作为目的地址，发往该网段所有主机（受限于网关）
任意地址 0.0.0.0 “任何网络”的网络地址；这个网络上这个主机接口”的iP地址 填充作用
环回地址 127.0.0.0/8 测试设备自身的软件系统
本地链路地址 169.254.0.0/24 当主机自动获取地址失败后，可使用本网段内某地址临时通信

子网划分

“有类编址”的地址划分过于死板，划分的颗粒度太大，会有大量的主机号不能被充分利用，从而造成了大量的IP地址资源浪费可以利用子网划分来减少地址浪费 使用可变长子网掩码(VLAM)来避免浪费

向主机位借位 让其当网络位从而实现网段划分

主机位数：n

可用主机位数：$$ 2^n $$​

借用主机位：m

子网个数: $$ 2^m $$

举例：192.168.1.0/24 分配给3个部门使用，每个部门30台主机

  • 方法1 $$ 2^m \geq 3 , m \geq 2 , 取m=2 ,此时n=6$$
    即借用主机位2位，剩余主机位6 ，四个网段分别为
网络位 网段开始 网段结束
192.168.1.00000000 192.168.1.0/26 192.168.1.63/26
192.168.1.01000000 192.168.1.64/26 192.168.1.127/26
192.168.1.10000000 192.168.1.128/26 192.168.1.191/26
192.168.1.11000000 192.168.1.192/26 192.168.1.255/26
  • 方法2
    $$ 2^n -2 \geq 30 , n \geq 5 ,取n=5,此时m=3$$

此时借用主机位3位，剩余主机位5，八个网段

网络位 网段开始 网段结束
192.168.1.00000000 192.168.1.0/26 192.168.1.31/26
192.168.1.00100000 192.168.1.32/26 192.168.1.63/26
192.168.1.01000000 192.168.1.64./26 192.168.1.95/26
192.168.1.01100000 192.168.1.96/26 192.168.1.127/26
192.168.1.10000000 192.168.1.128/26 192.168.1.159/26
192.168.1.10100000 192.168.1.160/26 192.168.1.191/26
192.168.1.11000000 192.168.1.192/26 192.168.1.223/26
192.168.1.11100000 192.168.1.224/26 192.168.1.255/26

命令

命令 示例 简写 作用
interface interface-type interface-number interface Ethernet 0/0/1 int e0/0/1 进入交换口0/0/1
ip address ip-address mask/mask-length ip address 10.0.0.1 255.255.255.0 ip add 10.0.0.1 24 配置该接口IP地址为10.0.0.1掩码为24