一、MAC地址介绍
MAC地址也叫物理地址、硬件地址,由网络设备制造商生产时烧录在网卡(Network lnterface Card)的EPROM(一种闪存芯片,通常可以通过程序擦写)。IP地址与MAC地址在计算机里都是以二进制表示的,IP地址是32位的,而MAC地址则是48位的。
MAC地址的长度为48位(6个字节),通常表示为12个16进制数,如:00-16-EA-AE-3C-40就是一个MAC地址,其中前6位16进制数00-16-EA代表网络硬件制造商的编号,它由IEEE(电气与电子工程师协会)分配,而后6位16进制数AE-3C-40代表该制造商所制造的某个网络产品(如网卡)的系列号。只要不更改自己的MAC地址,MAC地址在世界是惟一的。形象地说,MAC地址就如同身份证上的身份证号码,具有唯一性。
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二、IP地址的分类
最初设计互联网络时,为了便于寻址以及层次化构造网络,每个IP地址包括两个标识码(ID),即网络ID和主机ID。同一个物理网络上的所有主机都使用同一个网络ID,网络上的一个主机(包括网络上工作站,服务器和路由器等)有一个主机ID与其对应。IP地址根据网络ID的不同分为5种类型,A类地址、B类地址、C类地址、D类地址和E类地址。
- A 类IP地址:一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成,它主要为大型网络而设计的,网络地址的最高位必须是"0", 地址范围从1.0.0.0 到127.0.0.0)。可用的A类网络有127个,每个网络能容纳1亿多个主机。其中127.0.0.1是一个特殊的IP地址,表示主机本身,用于本地机器的测试。
A: 0-127,其中0代表任何地址,127为回环测试地址,因此,A类ip地址的实际范围是1-126;默认子网掩码为255.0.0.0
- B 类IP地址:一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成,网络地址的最高位必须是“10”,地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。可用的B类网络有16382个,每个网络能容纳6万多个主机 。
B: 128-191,其中128.0.0.0和191.255.0.0为保留ip,实际范围是128.1.0.0--191.254.0.0;默认子网掩码为255.255.0.0
- C类IP地址:一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成,网络地址的最高位必须是"110"。范围从192.0.0.0到223.255.255.255。C类网络可达209万余个,每个网络能容纳254个主机。
C: 192-223,其中192.0.0.0和223.255.255.0为保留ip,实际范围是192.0.1.0--223.255.254.0;默认子网掩码为255.255.255.0
- D类地址:用于多点广播(Multicast)。 D类IP地址第一个字节以"1 1 1 0"开始,它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络,目前这一类地址被用在多点广播(Multicast)中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机,它标识共享同一协议的一组计算机。224.0.0.0到239.255.255.255用于多点广播 。
- E类IP地址:以"1 1 1 1 0"开始,为将来使用保留。240.0.0.0到255.255.255.254,255.255.255.255用于广播地址
全零("0.0.0.0")地址对应于当前主机。全"1"的IP地址("255.255.255.255")是当前子网的广播地址。
三、网络地址的求法及应用
子网掩码:用来标志IP地址中网络地址和主机地址位数
尺子:子网掩码中1对应于IP地址中的网络地址(网络号),0对应IP地址中的主机地址(主机号)
例如:
IP:192.168.1.1 子网掩码:255.255.255.0
掩码转换成二进制表示
11111111 11111111 11111111 00000000 # 有24个网络位和8个主机位
IP:10.1.1.1 子网掩码:255.0.0.0
掩码转换成二进制表示
11111111 00000000 00000000 00000000 # 有8个网络位和24个主机位
IP:192.168.1.1 子网掩码:255.255.255.192
掩码转换成二进制表示
11111111 11111111 11111111 11000000 # 有26个网络位和6个主机位
3.1 如何求一个IP属于哪个网络?
1. 将IP地址转码换为二进制
2. 将掩码转换为二进制
3. 两者对应位做与运算
计算:192.168.1.10/255.255.255.0属于哪个网络:
将IP和子网掩码转换成二进制
11000000 10101000 00000001 00001010
11111111 11111111 11111111 00000000
-------------------------------------------------- # 进行与运算
11000000 10101000 00000001 00000000
它所属的网络是:192.168.1.0
计算:192.168.1.129/255.255.255.128属于哪个网络:
129=1000 0001
128=1000 0000
与运算=1000 0000 # 后面7位0代表主机网络地址,主机位全为1的我们叫广播地址,网络地址和广播地址是不能分配给PC使用的
它所属的网络地址是:192.168.1.128
计算:与10.110.12.29 mask255.255.255.224属于同一网段的主机IP地址是?
A. 10.110.12.0 # 网络地址
B. 10.110.12.30
C. 10.110.12.31
D. 10.110.12.32
.29 = 0001 1101
.224 = 1110 0000
---------------- # 做与运算
.0 = 0000 0000 # 29与224结果为0,它的网络地址是 A
.30 = 0001 1110 # 30与224结果为0,答案是 B
.31 = 0001 1111 # 31与224结果为0,主机位全为1的是广播地址
.32 = 0010 0000 # 32g与224结果为192.168.12.32
3.2 广播地址的求法及应用
计算:192.168.1.0/255.255.255.0
主机IP地址有:
192.168.1.1
192.168.1.2
...
192.168.1.255 # 广播地址,求一个网段的广播地址,找到网络的主机位,把主机位全变成1
可用IP地址数量为:256-1(192.168.0.0)-1(192.168.1.255) =254
计算广播地址:192.168.1.0/255.255.255.128
0 = 0000 0000
128 = 1000 0000
---------------------
网络 = 0000 0000
将主机位置为1 = 0111 1111 # 广播地址是:192.168.1.127
计算广播地址:10.110.9.113/21
9.113 = 00001001 01110001
21位网络地址 = 11111111 11111111 11111000 00000000
------------------------------------------------------------------
= 10.110. 00001000 00000000
网络地址为:10.110.8.0/21
广播地址为:10.110.15.255/21
计算网络地址和广播地址192.168.12.72/255.255.255.192:
192.168.12. 0100 1000
255.255.255. 1100 0000
网络地址:192.168.12.0100 0000 最后一位换成十进制:192.168.12.64
广播地址:192.168.12.0111 1111 最后一位换成十进制:192.168.12.127
3.3 网络中的主机容量计算
主机容量=2^N-2 N是主机位的位数(去掉一条网络地址,去掉一条主机地址)
A类: 255.0.0.0 主机位24位 -----2^24-2
B类: 255.255.0.0 主机位16位 ----2^16-2
C类: 255.255.255.0 主机位8位 ----2^8-2
192.168.1.0/24使用掩码255.255.255.240划分子网,每个子网可用主机数为
240=1111 0000
2^4-2=14个主机位
其中子网数为:2^4=16,去掉一个网络地址,再去掉一个广播地址
计算:一个子网网段地址为:5.32.0.0 掩码为255.224.0.0网络,它允许的最大主机地址是?
00000101.0010 0000.00000000.00000000
11111111.1110 0000.00000000.00000000
------------------------------------------------与运算网络地址
00000101.0010 0000.00000000.00000000 # 网络地址
00000101.0011 1111.11111111.11111110 # 最大网络地址为 5.63.255.254
四、子网划分
向主机位进行借位划分子网,这样的划分方式所有的子网大小相同。
192.168.1.0/255.255.255.0
向主机位借1位,子风掩码为255.255.255.128
192.168.1.0 0000000 = 192.168.1.0/25 其广播地址是192.168.1.127/25
192.168.1.1 0000000 = 192.168.1.128/25 其广播地址是192.168.1.255/25
向主机位借2位,子风掩码为 255.255.255.192
192.168.1.00 000000/26 = 192.168.1.0/26
192.168.1.01 000000/26 = 192.168.1.64/26
192.168.1.10 000000/26 = 192.168.1.128/26
192.168.1.11 000000/26 = 192.168.1.192/26
可变长子网
有划分需求:市场部120人,设计部50人,财务部10人,人事部6人
192.168.1.0/24
如果按原划分方式为:
255.255.255.192
2^6-2=64
不满足需求
vlsm:一个网络分成两个子网,在两个中选取一个分配给需求较大的子网剩下的再继续划分:
192.168.1.0/24
向主机借1位
192.168.1.0 0000000/25 # 128(主机位)-2=126 分配给市场部;网络192.168.1.0/25
192.168.1.1 0000000/25
向主机位再借1位
192.168.1.10 000000/26 # 2^6-2=62(主机位)设计部;网络192.168.1.128/26
192.168.1.11 000000/26
向主机位再借1位
192.168.1.110 00000/27 # 2^5-2=30(主机位)财务部;网络 192.168.1.192/27
192.168.1.111 00000/27 # 2^5-2=30(主机位)人事部;网络 192.168.1.224/27
无类别域间路由CIDR取消了A类B类C类地址的定义