IP编址系列文章（上）

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目录

一，什么是IP地址？

二，IP地址的表示方式

问题：计算机能识别二进制？十进制？十六进制？

三，二进制如何转换为十进制呢？

3.1，快速进行IP地址换算

四，IP地址构成

4.1,网络部分

举例：

4.2，主机部分

4.3，子网掩码

五，IP地址寻址

六，IP地址分类

七，特殊保留的IP地址

举例：10.1.1.1/24

举例：10.1.1.0/23

举例：10.1.1.0/31

7,1.IP地址公式

八，公网IP地址

九，私网IP地址

9.1，私网IP地址段：

十，特殊IP地址

 10,1.环回地址

10.2,本地链路地址

十一，IPv4 vs IPv6

总结

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前言

随着华为公司的不断发展，数据通信这门技术也越来越重要，很多人都开启了数据通信学习，本文就介绍了IP地址，是我们通过数通王国的第九站（我们在文章中使用的是华为的ENSP软件）。

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一，什么是IP地址？

IP地址在仅仅是网络层中用于标识一个节点（或者网络设备的接口）。网络标识唯一节点，便于数据包转发。

IP地址用于IP报文在网络层中的寻址。

IP地址就像现实中的地址，可以标识网络中的一个节点，数据就是通过它来找到目的地。类似我们人的身份证号码一样。

二，IP地址的表示方式

我们ipv4的地址的表示的方式

IPv4格式：点分十进制， 如 192.168.1.1 这个格式一共有32bit等于4个字节

bit:占据一个位置，单位。

字节Byte，1Byte=8bit

二进制：0或者1

IP地址最小是全0：0.0.0.0

IP地址最大是全1：11111111.11111111. 11111111.1111111 化成十进制255.255.255.255

IPv4地址范围：0.0.0.0~255.255.255.255。

问题：计算机能识别二进制？十进制？十六进制？

答：计算机识别二进制的，但人类读写很不方便。需要把二进制转换成十进制。

三，二进制如何转换为十进制呢？

设备配置：

[AR1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.1.12.0 24

Error: The specified IP address is invalid.

配置网络段的话路由器就会报错

4.2，主机部分

主机部分：用来区分一个网络内的不同主机。

网络号、主机位这些概念本质含义是什么？

网络号是教室，主机位是该教室中可能存在的同学。

4.3，子网掩码

问题：10.1.12.1 怎么知道网络号和主机位是多少呢？掩码！

掩码作用：用来明确告诉你网络号和主机位在哪里分开！

自然掩码：

/8    A类地址 255.0.0.0

/16   B类地址 255.255.0.0

/24   C类地址 255.255.255.0

掩码特点：从左到右，是连续的0或者1，

解释：

主机地址：192.168.1.1/32，在环回口上配置的时候的一个IP，配其他地方是配不上的，配上了互联的时候也会有问题，只能作为最边缘的一个节点。

五，IP地址寻址

IP地址寻址的时候先去判断是否是相同的网络

先进行对比双方网络号：

1. 网络号相同，说明我们在同一个范围，比如同一个小区或者同一个班级；

2. 网络号不同，说明我们不在同一个范围，比如不同的小区或者不同的班级；

我们通常把一个网络号所定义的网络范围称为一个网段。

网络号：范围，不能直接配置在某个接口；主机位全为0，得出网络地址

广播地址：用于向该网络中的所有主机发送数据的特殊地址。主机位全为1，得出广播地址

举例：10.1.1.1/24

10.1.1.1/24 具体可用IP地址

网络号：10.1.1.0/24

广播地址：10.1.1.255/24

在设备上配置网络号和广播地址

[AR1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.1.1.0 24

Error: The specified IP address is invalid.报错就证明不是一个可用的地址

[AR1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.1.1.255 24

Error: The specified IP address is invalid.报错就证明不是一个可用的地址

 举例：10.1.1.0/23

  举例：10.1.1.0/31

10.1.0000 0001.0000 0000/31

网络号：10.1.0000 0001.0000 0000/31  10.1.1.0/31

广播地址：10.1.0000 0001.0000 0001/23  10.1.1.1/31

无可用IP地址~

7,1.IP地址公式

2^n-2 其中n为主机位位数。

10.1.1.0/30

10.1.1.0000 0000/30

网络号：    10.1.1.0/30

广播地址：  10.1.1.3/30

可用地址范围：10.1.1.1/30  10.1.1.2/30

主机位存在2个bit，那么存在几种可能

00  网络号

01  可用IP地址

10  可用IP地址

11  广播地址

2^n-2

192.168.1.0/24 可用IP地址有？

2^8-2=256-2=254

八，公网IP地址

IP地址是由IANA统一分配的，以保证任何一个IP地址在Internet上的唯一性。这里的IP地址是指公网IP地址。

可以直接在互联网上直接传递，不需要NAT转化，但是是有限的并不是每个人都可以使用的，终端太多，都需要去标识，才能去上网传递数据，

九，私网IP地址

实际上一些网络不需要连接到Internet，比如一个大学的封闭实验室内的网络，只要同一网络中的网络设备的IP地址不冲突即可。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。

十一，IPv4 vs IPv6

由全球IP地址分配机构，IANA (Internet Assigned Numbers Authority)管理的IPv4地址，于2011年完全用尽。随着最后一个IPv4公网地址分配完毕，加上接入公网的用户及设备越来越多，IPv4地址枯竭的问题日益严重，这是当前IPv6替代IPv4的最大源动力。

对比

IPv4

地址长度：32 bit

地址分类：单播地址、广播地址、组播地址

特点：地址枯竭,包头设计不合理对ARP的依赖，导致广播泛滥……

IPv6

地址长度：128 bit

地址分类：单播地址、广播地址、任播地址

特点：无限地址,简化的报文头部,IPv6地址自动部署……

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总结

恭喜你，你通过本章的学习了IP地址，华为数通还有很多宝藏等着你去探险，加油！只为成为更好的自己。