IP地址范围的基本知识

一、IP的进制

1、数制

二进制(Binary)

二进制(binary)是在数学和数字电路中指以2为基数的记数系统,是以2为基数代表系统的二进位制。这一系统中,通常用两个不同的符号0(代表零)和1(代表一)来表示[1]。数字电子电路中,逻辑门的实现直接应用了二进制,因此现代的计算机和依赖计算机的设备里都用到二进制。每个数字称为一个比特(Bit,Binary digit的缩写)

八进制(Octal)

八进制(Octal)缩写OCT或O,一种以8为基数的计数法,采用0,1,2,3,4,5,6,7八个数字,逢八进1。一些编程语言中常常以数字0开始表明该数字是八进制。八进制的数和二进制数可以按位对应(八进制一位对应二进制三位),因此常应用在计算机语言中。

十进制(Decimal System)

十进制(Decimal System)数是组成以10为基础的数字系统,有0,1,2,3, 4, 5, 6, 7, 8, 9十个基本数字组成。十进制,英文名称为Decimal System,来源于希腊文Decem,意为十。十进制计数是由印度教教徒在1500年前发明的,由阿拉伯人传承至11世纪。

十六进制(hexadecimal)

十六进制(hexadecimal)是计算机中数据的一种表示方法。同我们日常中的十进制表示法不一样。
十六进制数的基数是16,采用的数码是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。其中A-F分别表示十进制数字10-15.十六进制数的技术规则是“逢十六进一”,它的各位的权是以16的N次方标识的。通常,对十六进制数的表示,可以在数字的右下角标注16或H,但在C语言中是在数的前面加数字0和字母X即0X来表示。例如,12AF在C语言中表示为0X12AF。
十六进制数的加减法的进/借位规则为:借一当十六,逢十六进一。 十六进制数同二进制数及十进制数一样,也可以写成展开式的形式。
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二、IP地址

IP地址(Internet Protocol Address)是指互联网协议地址,又译为网际协议地址。
IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式,它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。

网络的单位bps(比特率,即位/秒,bit/s)
传输单位字节/秒,即Byte/s
Byte是字节,bit是二进制单位
8bit=1Byte
1024Byte=1KB
1024KB=1MB
1024MB=1GB
1024GB=1TB
1024TB=1PB
1024PB=1EB
1024EB=1ZB
1024ZB=1YB

IPV4

网际协议版本4(Internet Protocol version 4,IPv4),又称互联网通信协议第四版,是网际协议开发过程中的第四个修订版本,也是此协议第一个被广泛部署的版本。IPv4是互联网的核心,也是使用最广泛的网际协议版本,其后继版本为IPv6,直到2011年,IANA IPv4位址完全用尽时,IPv6仍处在部署的初期。由32位二进制数组成,一般用点分十进制表示。

IPV6

IPv6(Internet Protocol Version 6)的优势就在于它大大地扩展了地址的可用空间,IPv6地址有128位长。如果地球表面(含陆地和水面)都覆盖着计算机,那么IPv6允许每平方米拥有7*10^23个IP地址;如果地址分配的速率是每微秒100万个,那么需要10^19年才能将所有的地址分配完毕。由128位二进制数组成,一般用冒号隔开,十六进制表示。

IPV4是由网络部分和主机部分组成
IPV6分为公有网络地址和私有网络地址

三、IP的公有地址

1.A类地址(范围:1.0.0.1~126.255.255.254
⑴A类地址的第一个字节为网络地址,其余三个字节为主机地址
⑵A类地址包含私有地址和保留地址
2.B类地址(范围:128.0.0.1~191.255.255.254
⑴B类地址第一个字节和第二个字节为网络地址,其他两个字节为主机地址
⑵B类地址包含私有地址和保留地址
3.C类地址(范围:192.0.0.1~223.255.255.254
⑴C类地址第一个、第二个、第三个字节均为网络地址,第四个字节为主机地址
⑵C类地址中只包含私有地址
4.D类地址(范围:224.0.0.1~239.255.255.254
⑴D类地址不分网络地址和主机地址,它的第一个字节的前四位固定为1110
5.E类地址(范围:240.0.0.1~255.255.255.254
⑴也不分网络地址和主机地址,它的第一个字节的前五位固定为11110

以127开头的IP地址都代表本机(广播地址,127.255.255.255除外)127.0.0.1为本机回环地址
169.254.0.0~169.254.255.255(DHCP服务失效时分配地址)

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四、子网的划分和分类

子网划分定义:Internet组织机构定义了五种IP地址,有A、B、C三类地址。A类网络有126个,每个A类网络可能有16777214台主机,它们处于同一广播域。而在同一广播域中有这么多节点是不可能的,网络会因为广播通信而饱和,结果造成16777214个地址大部分没有分配出去。可以把基于每类的IP网络进一步分成更小的网络,每个子网由路由器界定并分配一个新的子网网络地址,子网地址是借用基于每类的网络地址的主机部分创建的。划分子网后,通过使用掩码,把子网隐藏起来,使得从外部看网络没有变化,这就是子网掩码。

IP地址和子网掩码作与计算得到网络地址

  • 0和任何数相与都等于0

  • 1和任何数相与都等于任何数本身

  • 将主机部分全部置1得到广播地址

五、总结

互联网界的“IP”可以理解为所有成名文创(文学、影视、动漫、游戏等)作品的统称。也就是说此时的IP更多的只是代表智力创造的比如发明、文学和艺术作品这些著作的版权。进一步引申来说,能够仅凭自身的吸引力,挣脱单一平台的束缚,在多个平台上获得流量,进行分发的内容,就是一个IP,它是能带来效应的“梗“或者“现象”,这个“梗”可以在各种平台发挥效应,因此IP也可以说是一款产品,能带来效应的产品。