计算机数制与IPv4
常用计数:十进制数 1010D、二进制 1010B、十六进制1010H
计算机数制:
数制组成=每一位上的数字*该位的值
IPV4地址一共32bit
人使用点分十进制的方式来进行记忆
IPv6地址一共128bit
学习二进制的目的主要是计算IP地址
最好的二进制十进制互转使用八四二一法
2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0
128 64 32 16 8 4 2 1
例子:将11011011抓换成十进制
方法一:加法
128+64+16+8+2+1=219
方法二: 减法
11111111=255
100000000-1=255
255-32-4=219
总结:二进制转换十进制,看0多还是1多,如果0多,用加法;如果1多,用减法
十进制转二进制
155-128=27-16=11-8=3-2=1
10011011
0000 0 0001 1 0010 2 0011 3 0100 4 0101 5 0110 6 0111 7
1000 8 1001 9 1010 A 1011 B 1100 C 1101 D 1110 E 1111 F
4个二进制=1个十六进制
例子:AOH 10100000B EFH 11101111B A3DH 101000101101B
例子:1011 0110 1100 0011 和11 0110 1100 0011 转换十六进制
1011 0110 1100 0011 B6C3 0011 0110 1100 0011 36C3
IPv4地址:
主机唯一的标识,保证主机间正常通信
一种网络编码,用来确定网络中一个节点
IP地址由32位2进制组成
IP地址由两部分组成
网络位
标识该地址所处范围
主机位
标识该地址的id
可以计算出该网段的ip数量2·主机位, 主机数2·主机位-2
子网掩码:是由连续的1和连续的0来组成,连续的1的长度就是prefix,用来表示
判断IP地址是否属于同一网段,看网络位
有类地址
A:1-126 netmark 255.0.0.0 prefix:8
B:126-191 netmark 255.255.0.0 prefix:16
C:192-223 netmark 255.255.255.0 prefix:24
D:224-239 组播,视频直播,游戏开黑,p2p下载
E:240-255 科研
特殊:
127,本地回环
169, 自动获取不到ip
私有地址:
A:10.0.0.0-10.255.255.255
B:172.16.0.0-172.16.31.255
C:192.168.0.0-192.168.255.255
思考题:192.168.10.20/24、192.168.10.10/16、192.168.20.10/24能否通信?
1与2可以通信,2与3不可通信
结论:主机通信,首先按照掩码最长匹配来判断是否同一网段
无类地址:
192.168.1.1/30
网络位:30
主机位:2
一共4个ip,可用2
192.168.1.0~192.168.1.3
192.168.1.1 1.2
192.168.1.10/25
网络位:25
主机位:7
一共是2的7次方=128个IP
0~127
子网划分:
为什么:
节约IP地址
规划IP地址,方便聚合,减少核心路由器的路由条目
子网划分如果私网中,没有意义
什么是子网划分
VLSM:可变长子网掩码
通过改变掩码的长度来规划网络
怎么划分
1.该网段网络位24,主机8位
2.该网段的ip总数2^8=256,地址范围0-255
3.该网段的可用地址范围1~254
公司有四个部门,且4个部门的人数分别是100,30,10,4要求使用192.168.1.0/24这1个网段规划
利用2进制的特性,ip地址的数量只有1,2,4,8,16,32,64,128
计算出每个部门所需要的IP数量
1.100 128 2`7->主机位是7->网络位是25
192.168.1.0~127
192.168.1.xxxxxxxx
192.168.1.0xxxxxxx
192.168.1.00000000~01111111
192.168.1.1xxxxxxx
2 30 32 主机位5 网络 27
192.168.1.128~159
192.168.1.1xxxxxxx
192.168.1.100xxxxx
192.168.1.10000000-10011111
192.168.1.101xxxxx
192.168.1.110xxxxx
192.168.1.111xxxxx
3 10 16 主机位4 网络位 28
192.168.1.160~175
4 4 8 主机位3 网络位29
192.168.1.176~183
在子网划分中,从主机位借的位数就是子网位
任意一个网段中,头尾不能使用
头就是主机位全0,代表这个网段的名称
尾就是主机位全1,代表这个网段的广播地址
网络位主机位全0,代表任意网段any
网络位主机位全1,代表全网段广播地址
IPv4数据传播的三种方式
单播:(图1)
主机A需要通过单播给BCD发送相同的数据
主机A会将一个数据复制3份,然后分别封装BCD的目标地址,通过网络发送
优点:适合单对单,安全性较高
缺点:占用主机资源,占用网络资源
广播:(图2)
默认情况下,所有的交换机接口都属于同一个广播域
路由器可以隔离广播域,VLAN可以隔绝广播域
优点:数据的复制和传输由网络设备来,实现,节约了主机和网络资源的占用
缺点:1.安全性低 2.广播风暴 3.无法管理
组播:(图3)
在发送和接收者实现点对多点连接
图1 单播 图2 广播
图3 组播
网络测试工具
使用ping命令诊断网络连接
ping172.0.0.1
验证本地计算机是否正确的配置了TCP/IP
ping 本地计算机地址
验证其是否正确地添加到网络中
ping默认网关的ip地址
验证默认网关是否正常工作
是否能与本地主机上的ip进行通信
ping远程主机的IP
验证是否可以通过路由通信
ARP协议
地址解析协议:获取通信双方的IP和MAC绑定记录
ICMP协议
测试网络连通性‘
ping
traceroute/tracert
ttl:生命周期,互联网中,有大量的0.0.0.0的路由存在,无效的ip地址会一直传递下去,影响设备和网络资源
,所以我们通过ttl来管理数据的生命,没经过一个路由器-1:到0表示数据死亡,丢弃操作,64,128.255
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