IPv4地址及VLSM
VLSM计算：假设 28/
使用256 - 240得出块大小：16
-2得出可用数：14
256/16 得出可划分网段数：16
IPv4地址:
什么是ipv4地址：分两类：
1.公有地址，上网后会获得一个公网ip地址
A类：/8
IP范围:0.0.0.0~126.255.255.255
默认掩码:255.0.0.0
B类：/16
128.0.0.0~191.255.255.255
默认掩码:255.255.0.0
C类：/24
IP范围:192.0.0.0~223.255.255.255
默认掩码:255.255.255.0
D类：224.0.0.0~239.255.255.255 组播地址
E类： 240.0.0.0~247.255.255.255 保留为研究使用
2.私有地址：A类，B类，C类
私有ip，不能直接访问公网（需要nat转换）
A类:10.0.0.0~10.255.255.255
B类:172.16.0.0~172.31.255.255
C类:192.168.0.0~192.168.255.255
还有一类特殊地址:环回地址
loopback就是路由器上一个环回地址，它是一个本地的虚拟接口
环回地址是一类特殊的IP地址， 127.0.0.1 —> 127.255.255.254（去掉0和255） 的范围都是本地环回地址
主机号全0代表「网络地址」
主机号全1代表「子网广播地址」
网络地址是网段的第一个IP，代表整个网络本身广播地址是网段的最后一个IP，代表网段内的所有主机。
127.0.0.0，这是代表的一个网络地址，你肯定ping不通一个网络地址。
127.255.255.255，这是一个广播地址，你肯定也ping不通一个广播地址，因为没有哪台主机的地址是广播地址。
如何从二进制区分ABCD类地址，首字节规则:
A类地址:最高字节的最高位衡为0
0~127
B类地址:最高字节的最高2位（2bit）衡为10
128~191
C类地址:最高字节的最高3比特衡为110
192~223
D类地址:最高字节的最高4bit衡为1110
224~239
E类地址：最高字节的最高4bit衡为1111
子网掩码的作用是划分网段
什么是子网掩码，例如：192.168.1.1/24
/24理解:
24个网络位
255.255.255.0
1111 1111.1111 1111.1111 11118个主机位
.0000 0000用二进制理解为:24个1，8个0
1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000二进制为0-1
八进制为0-8
十进制为0-9
十六进制为逢16则进1,但因为只有0-9,所以便用:A,B,C,D,E,F来分别表示10,11,12,13,14,15(字母大小写不区分)
一个ipv4地址为32个比特
192.168.1.1等为点分十进制,有四段,每一段为8个比特
bit：比特
byt：字节
1个字节等于8个比特
1024个字节等于1KB
1024KB等于1MB
1024MB等于1GB
1024GB等于1TB
VLSM（子网划分）(可变长子网掩码)（Variable Length Subnet Mask）
子网位与主机位
主机号中有多少个1，就有多少个子网位（也就是2的几次方）
主机号中有多少个0，就有多少个主机位（也就是2的几次方）
如 111111 00子网号:2的6次方
主机号:2的2次方
该主机位代表着该网段所划分的网络，一个网络内能划分的主机地址为2的2次方为:4
如.192.168.1.0~3
192.168.1.4~7
192.168.1.8~11
网络地址:
如（1.1.1.0），即每一个网络的第一个地址，主机位全为0的IP地址，称为网络号，或者网络地址，它标识的是网络本身，专门用来标识一个又一个网络，所以不能被分配
定向广播地址:
每一个IP地址的最后一个一个地址（255），为广播地址，该网段内所有IP都能与它通信通信，同时，向它（255）发出一条消息，该网段所有IP都能接受到消息，因此也可以叫做广播域
主机位全为1的IP地址，用来标识一个网络内的所有地址，当你想要发送一个数据去到一个网段中的所有人的时候，你就可以把目的地址设置为这个网段的广播地址，称为子网广播，主机位全为1的广播地址是定向广播地址
全向广播地址:
包括网络位和主机位全为1的地址（255.255.255.255）是全向广播地址
全255，（255.255.255.255），又称全广播，他不止限于一个网络广播，是所有网络都广播
全0（0.0.0.0）则代表的全部所有的网络
vlsm练习:
假如:一个公司有四个部门:
A部门:109台PC
B部门:61台PC
C部门:29台PC
D部门:17台PC
而他们只有一个IP:
192.168.1.0/24
需要用vlsm进行子网划分
首先/24代表的是掩码中有24个1
255.255.255.0
1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000先排除不变的网络号
0000 0000然后开始为该公司划分子网:
（划分子网从大到小划分）
该公司所需的最多的主机地址为A部门109台
而2的几次方能大过109?
2的7次方:128
因为主机地址是有几个0就是2的几次方，所以反推出其二进制为
1 0000000转换为十进制为128 （/25）
再得出其可划分的网段数:
2的1次方（有几个1就是2的几次方）为2，
再求出每一个网段的可容纳的主机数（主机地址）:
可以用2的7次方求出
也可以用:
总可划分数（256）÷可划分网段数=一个C类网段可用主机数
256÷2=128
两个网段:
因为0也是一个数，所以从0开始计数:
192.168.1.0~192.168.1.127
192.168.1.128~192.168.1.255
取第一段划分给A部门
而因为每个网段的首个地址代表所有地址（也称网络地址），最后一个地址能跟该网段所有网络通信（也称广播地址），所以需要掐头去尾，得出实际可用范围:
192.168.1.1~192.168.1.126
（126）126＞109
掩码为255.255.255.128
接下来划分B部门61台
2的几次方比61大:
2的6次方
反推出二进制
11 000000转换为十进制192（/26）
可划分网段数为4
每段主机数:
256÷4=64
192.168.1.0~63
192.168.1.64~127
192.168.1.128~191
192.168.1.192~255
我们取第三段划分给B部门
（因为192.168.1.0~128划给了A部门）
掐头去尾得出其实际可用数
192.168.129~190
（62个）
62＞61
掩码为255.255.255.192
再给C部门和D部门划分:
已知C部门需要29个地址
D部门需要17个地址
2的几次方小于或等于32，大于16
2的5次方，反推出二进制
111 00000转换为十进制224（27）
可划分网络数:8
可划分主机数:
256÷8=32
而该地址的.0~.191已被划分走，就只能从剩下的.192~.255开始划分
192.168.1.192~223
192.168.1.224~255
192~223划分给C部门
实际可用:193~222（30）
30＞29
掩码为255.255.255.224
224~255划分给D部门
实际可用:225~254（30）
30＞17
掩码为255.255.255.224
VLSM练习:
假设掩码255.255.255.224:
首先换算成二进制:
1111 111.1111 1111.1111 1111.111 00000得出其简写为 /27然后去除网络位，保留主机位与子网位:
111 00000先看子网位，用2的三次方能得出可划分网络为8个，即:
000 00000
001 00000
010 00000
011 00000
100 00000
101 00000
110 00000
111 00000再计算每个网络可容纳的主机范围:
001 00000
001 11111换算为十进制分别为
32
63
该网络范围为32～63
但每个网络的首个地址与最后一位地址不可用
（首个地址为网络地址，不可用，最后一个为广播地址，也不可用）
掐头去尾得出实际可用网络为:
33～62
实际可用数为:30
（而每个网络中，基本上都需要一个地址作为该地址的网关，所以需要再减1，结果为29）
第二种方法:
255.255.255.224
2的8次方 - 子网位 = 一个C类子网可划分主机数256-224=32
2的8次方 ÷ 可划分主机地址数 = 可划分子网数
256÷32=8
因为网络的特殊性需要掐头去尾，所以，
实际可用主机地址数 = 可划分主机地址数 - 230=32-2
练习:
子网掩码:255.192.0.0
256-192=64
256÷64=4
将其转换成二进制:
1111 1111.11 000000.0000 0000.0000 0000因为有22个0
所以可划分主机地址数为:
2的22次方
2^22=4194304
公式:
256 - 子网位 = 块大小256 ÷ 块大小 =可划分子网数