IP地址和CIDR

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感谢原作者 

自己竟然忘记了

classless inter-domain route的含义和用法..

只在2层里面转  不需要三层的路由器来进行处理 ,减轻 路由器的性能负载. 

IP地址(IPV4)

IPV4的地址是一个32位的二进制数,由网络ID和主机ID两部分组成,用来在网络中唯一的标识一台计算机。IP地址通常用四组3位的十进制数表示,中间用.分割,例如:192.168.0.1

IPV6用128位表示IP地址,表示位8组4位16进制数,中间用:分割,例如:。

为了方便IP寻址,将IP地址分为A、B、C、D、E五类。每类IP地址对各个IP地址中用来表示网络ID和主机ID的位数作了明确的规定。当主机ID的位数确定之后,一个网络中是多能够包含的计算机数目也就确定,用户可根据企业需要灵活选择一类IP地址构建网络结构。

分类 定义 描述
A类 A类地址用IP地址前8位表示网络ID,用IP地址后24位表示主机ID。 A类地址用来表示网络ID的第一位必须以0开始,其他7位可以是任意值, 当其他7位全为0是网络ID最小,即为0;当其他7位全为1时网络ID最大,即为127。网络ID不能为0,它有特殊的用途,用来表示所有网段,所以网络 ID最小为1;网络ID也不能为127;127用来作为网络回路测试用。所以A类网络网络ID的有效范围是1-126共126个网络,每个网络可以有2^24-2个主机。
B类 B类地址用IP地址前16位表示网络ID,用IP地址后16位表示主机ID。 B类地址用来表示网络ID的前两位必须以10开始,其他14位可以是任 意值,当其他14位全为0是网络ID最小,即为128;当其他14位全为1时网络ID最大,第一个字节数最大,即为191。B类IP地址第一个字节的有效 范围为128-191,共16384个B类网络;每个B类网络可以包含2^16-2台主机(即65534台主机)。
C类 C类地址用IP地址前24位表示网络ID,用IP地址后8位表示主机ID。 C类地址用来表示网络ID的前三位必须以110开始,其他22位可以是任 意值,当其他22位全为0是网络ID最小,IP地址的第一个字节为192;当其他22位全为1时网络ID最大,第一个字节数最大,即为223。C类IP地 址第一个字节的有效范围为192-223,共2097152个C类网络;每个C类网络可以包含2^8-2台主机(即254台主机)。
D类   D类地址用来多播使用,没有网络ID和主机ID之分,D类IP地址的第一个字节前四位必须以1110开始,其他28位可以是任何值,则D类IP地址的有效范围为224.0.0.0到239.255.255.255。
E类   E类地址保留实验用,没有网络ID和主机ID之分,E类IP地址的第一字节前四位必须以1111开始,其它28位可以是任何值,则E类IP地址的有效范围为240.0.0.0至255.255.255.254。其中255.255.255.255表示广播地址。

在实际应用中,只有A、B和C三类IP地址能够直接分配给主机,D类和E类不能直接分配给计算机。 

网络ID、主机ID和子网掩码

当为一台计算机分配IP地址后,该计算机的IP地址哪部份表示网络ID,哪部份表示主机ID,并不由IP地址所属的类来确定,而是由子网掩码确定。子网确定一个IP地址属于哪一个子网。子网掩码的格式是以连续的255后面跟连续的0表示,其中连续的255这部份表示网络ID;连续0部份表示主机ID。比如,子网掩码255.255.0.0和255.255.255.0。

根据子网掩码的格式可以发现,子网掩码有0.0.0.0、255.0.0.0、255.255.0.0、255.255.255.0和 255.255.255.255共五种。采用这种格式的子网掩码每个网络中主机的数目相差至少为256倍,不利于灵活根据企业需要分配IP地址。比如,一 个企业有2000台计算机,用户要么为其分配子网掩为255.255.0.0,那么该网络可包含65534台计算机,将造成63534个IP地址的浪费; 要么用户为其分配8个255.255.255.0网络,那么必须用路由器连接这个8个网络,造成网络管理和维护的负担。

CIDR(无类域间路由)

将子网掩码转换为二进制,就会发现网络ID部分全部是1、主机ID部分全部是0。

CIDR(Classless Inter-Domain Routing,无类域间路由选择)它消除了传统的A类、B类和C类地址以及划分子网的概念,因而可以更加有效地分配IPv4的地址空间。它可以将好几个IP网络结合在一起,使用一种无类别的域际路由选择算法,使它们合并成一条路由从而较少路由表中的路由条目减轻Internet路由器的负担。

CIDR技术用子网掩码中连续的1部份表示网络ID,连续的0部份表示主机ID。比如,网络中包含2000台计算机,只需要用11位表示 主机ID,用21位表网络ID,则子网掩码表示为11111111.11111111.11100000.00000000,转换为十进制则为 255.255.224.0。此时,该网络将包含2046台计算机,既不会造成IP地址的浪费,也不会利用路由器连接网络,增加额外的管理维护量。

CIDR 还使用“斜线记法”,它又称为CIDR记法,即在IP地址后面加上一个斜线“/”,然后写上网络前缀所占的比特数(这个数值对应于三级编址中子网掩码中比特1的个数)。

CIDR表示方法:IP地址/网络ID的位数,比如192.168.23.35/21,其中用21位表示网络ID。

网络ID相同的计算机称之为本地网络,本地网络中的计算机相互通信不需要路由器连接;网络ID不相同的计算机称之为远程网络,远程网络中的计算机要相互通信必须通过路由器连接。

注意:为什么计算IP地址时要减2,而计算子网数目时不减2呢?IP地址减2的原因是主机ID不能全为0也不能全为1;子网就不存在这个问题。

私有IP

IP地址由IANA(Internet地址分配机构)管理和分配,任何一个IP地址要能够在Internet上使用就必须由IANA分配,IANA 分配的能够在Internet上正常使用的IP地址称之为公共IP地址;IANA保留了一部份IP地址没有分配给任何机构和个人,这部份IP地址不能在 Internet上使用,此类IP地址就称之为私有IP地址。为什么私有IP地址不能在Internet上使用呢?因为Internet上没有私有IP地 址的路由。私有IP地址范围包括:

A类:10.0.0.0/8

B类:172.16.0.0/12 即172.16.0.1-172.31.255.254共16个B类网络

C类:192.168.0.0/16即192.168.0.1-192.168.255.254共256个C类网络

参考资料:
1、计算机IP地址以及CIDR
2、CIDR的介绍
3、百度百科:CIDR

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