网络-IP地址（嵌入式学习）

基本概念

IP地址是Internet中主机的标识

IP地址（Internet Protocol Address 互联网国际地址）是一种在Internet上的给主机编址的方式，它主要是为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。

IP地址为32位（IPv4）或者128位（IPv6）

IPV4地址由网络号与主机号两部分共32位组成，总共4段，每段用“.”隔开，被称为“点分十进制表示法”，如：192.168.1.1，最后都会转换为一个32位的无符号整数。

IPv4 五类：A B C D E

ip地址划分(IPv4)
二级划分 ip=网络号+主机号
网络号：表示是否在一个网段内（局域网）
主机号：标识在本网段内的ID，同一局域网不能重复

ip地址取值范围：
A类：1.0.0.1~126.255.255.254
B类：128.0.0.1~191.255.255.254
C类：192.0.0.1~223.255.255.254
D类（组播地址）：224.0.0.1~239.255.255.254
E类：保留待用 11110

特殊地址

0.0.0.0

如果把这个地址作为网络地址，它的意思就是“任何网络”的网络地址；如果把这个地址作为主机接口地址，它的意思就是“这个网络上主机接口”的IP地址。

例如：当一个主机接口在启动过程中尚未获得自己的IP地址时，就可以向网络发送目的IP地址为有限广播地址、源IP地址为0.0.0.0的DHCP请求报文，希望DHCP服务器在收到自己的请求后，能够给自己分配一个可用的IP地址。

127.0.0.0/8

这个地址为环回地址，它可以作为一个IP报文的目的IP地址使用。其作用是测试设备自身的软件系统。
一个设备产生的、目的IP地址为环回地址的IP报文是不可能离开这个设备本身的。

169.254.0.0/16

如果一个网络设备获取IP地址的方式被设置成了自动获取方式，但是该设备在网络上又没有找到可用的DHCP服务器，那么该设备就会使用169.254.0.0/16网段的某个地址来进行临时通信。

255.255.255.255

这个地址称为有限广播地址，它可以作为一个IP报文的目的IP地址使用。
路由器接收到目的IP地址为有限广播地址的IP报文后，会停止对该IP报文的转发。

子网掩码

子网掩码：是一个32位的整数，作用是将某一个IP划分成网络地址和主机地址；
子网掩码长度是和IP地址长度完全一样；
网络号全为1，主机号全为0；
A：255.0.0.0
B：255.255.0.0
C ：255.255.255.0
子网掩码 & ip地址 = 网络地址 (网段)

子网号概念

子网号是就是计算机网络中的子网掩码。 它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。 子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。 子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。

三级地址 ip=网络号+子网号+主机号
网络号+子网号 ——> 网段(网络地址)

IPv6优势

举个栗子

练习1
某公司有四个部门：行政、研发1、研发2、营销，每个部门各30台计算机接入公司局域网交换机，如果要在192.168.1.0网段为每个部门划分子网，子网掩码应该怎么设置，每个子网的地址范围分别是什么？（4个部门之间不能通信）255.255.255.192 256/4 = 64 2^6

192.168.1. 0 00 00 0000 - 11 11 1111
192.168.1. 00 000000 - 192.168.1.00 11 1111 192.168.1.0-192.168.1.63 62台
192.168.1. 01 000000 - 192.168.1.01 11 1111 192.168.1.64-192.168.1.127
192.168.1. 10 000000 - 192.168.1.10 11 1111 192.168.1.128-192.168.1.191
192.168.1. 11 000000 - 192.168.1.11 11 1111 192.168.1.192-192.168.1.255

子网掩码：255.255.255. 11 00 0000 00 0000 - 11 11111 0-63 62

255.255.255. 11 00 0000 & 192.168.1.130（1000 0010） =192.168.1.10 000000

0.0.0.00 11 1111 &192.168.1.130（1000 0010）=0.0.0.00 00 0010

划分后： 子网掩码——>255.255.255.192
将主机号划分两位作为网络号：取值00 01 10 11
192.168.1. 00 网段 000000 - 111111
192.168.1.0 ~ 192.168.1.63
192.168.1.0网络地址 ， 192.168.1.63广播地址

192.168.1. 01 网段
192.168.1. 64 ~ 192.168.1.127
192.168.1.64网络地址 ， 192.168.1.127广播地址

192.168.1. 10 网段
192.168.1. 128 ~ 192.168.1. 191
192.168.1.128网络地址 ， 192.168.1.191广播地址

192.168.1. 11 网段
192.168.1. 192~192.168.1. 255
192.168.1.192网络地址 ， 192.168.1.255广播地址

划分为8个网段：每个网段链接30台
192.168.1.0 - 254

子网掩码：255.255.255.1110 0000 - 主机号：0000 0000 - 1111 1111
0 0000 - 1 1111 ——>30

练习2
有两台电脑主机，在最少浪费IP地址的情况下。将172.16.14.4与172.16.13.2划归为同一网段，则子网掩码应该设置为？

172.16.14.4 ——>172.16.00001110.0000 0100
172.16.13.2 ——>172.16.00001101.0000 0010
255.255.1111 11 00 .0000 0000 ——>255.255.252.0