IP协议：是方便计算机网络系统相互通信的协议，

一、IP数据报头部：

  • 版本，IP版本号 ；
  • 头部长度 ，
  • 四字节即一个单位32位，
  • 5到15个单位，一个单位4个字节， 即20到60字节，至少20字节
  • 服务类型：
  • 8位，制定特殊数据处理方式，
  • 后来被改成区分服务，
  • 前六位区分代码点和拥塞通知，
  • 前用于定义64个不同服务类型
  • 总长度：
  • 16位，单位字节，
  • 指首部加上数据部分的长度 ；
  • 标识符：分段和重装配
  • 标记字段： ；
  • 分片偏移字段：13位，单位8字节，标识所分片的分组
  • 生存时间：8位，用来设置可以经过的路由器数量 ；
  • 协议字段：指明IP层所封装的上层协议
  • 头部校验：16位，
  • 根据IP头计算校验和码，
  • 没有采用复杂的CRC码， 而是进行二进制反码求和
  • 可选字段：
  • 定义任意选项，
  • 必须为32位的整数倍，若不是，需添加0 达到长度要求
  • 填充字段：保证首部为32bit的倍数

    • ipv4

  • ipv4：标识符字段的作用为用于分段和重装配

    • 二、IP地址分类：

    1. A类地址：用于大型网络 ，子网8位，主机位24位，
      1. 1.0.0.0-126.255.255.255 ；
      2. 10.X.X.X 是私有地址，只用于局域网的地址，在互联网不使用，网络号10，范围10.0.0.0 - 10.255.255.255 ；
      3. 127.X.X.X 为保留地址 ，用作换回地址，虚IP地址，发送的数据会回到本设备
    2. B类地址：中型网络 ，子网16位，主机位16位，
      1. 128.0.0.0-191.255.255.255 ；
      2. 172.16.0.0 - 172.31.255.255为私有地址
      3. 169.254.X.X为保留地址，若IP设置了自动获取，但又没有找到DHCP服务，那么可能获得保留地址的IP
    3. C类地址：小型网络 ，子网位24，主机位8 ，
      1. 192.0.0.0-223.255.255.255 ；
      2. 192.168.X.X为私有 192.168.0.0 - 192.168.255.255
    4. D类地址：用于组播，不分子网和主机 ，
      1. 224.0.0.0 - 239.255.255.255
    5. E类地址：
      1. 保留地址，部分 ，
      2. 240.0.0.0 - 247.255.255.255
    6. 特殊地址

    特殊地址

    三、地址规划和子网规划

  • 子网掩码：（1）用于区分网络地址和主机地址，广播地址；（2）表示网络地址和子网大小的重要指标 ；（3）形式为网络部分全为1，主机部分全为0
  • 描述子网掩码的方法：建网比特数
  • 地址结构：（1）早期分两个部分：网络号和主机号；（2）RFC950文档发布后，增加了一个子网号
  • VLSM （可变长子网掩码） 指一个网络可以配置不同的掩码。开发可变长度子网掩码的想法就是在每个子网上保留足够的主机数的同时，把一个网分成多个子网时有更大的灵活性。如果没有VLSM，一个子网掩码只能提供给一个网络。这样就限制了要求的子网数上的主机数。
  • CIDE（无类别域间路由），有类别就是指子网掩码位数，8 16 24 ，无类别就是指没有分类，1到31吧 都可以
  • IP地址和子网规划（重点）：

    • （1） 比如公司分配到的网段是192.168.1.0/24，首先我要分一个8个主机的网出来，那么这个网段的首地址是什么?之后，我又要划分一个16个主机的地址出来，那么16个主机的首地址是什么？

    0——15 ：首地址是192.168.1.1 /29 ,主机数为2的4次幂-2=14，主机位为4位；网络位为28位

    （事实上，如果要划分8个地址给主机使用，那么要划分掩码为28的网段，掩码为29的网段的可用主机地址只有6个，需要排除网段地址和广播地址；同理需要16个主机地址，要划分掩码为27的网段，才能保证有足够的IP地址供主机使用。）

    32——63：首地址是192.168.1.33 /27 , 主机数为2的5次幂-2=30，主机位是5位，网络位为27位

    （2）C类地址例子:网络地址192.168.10.0;子网掩码255.255.255.192(/26)

    1. 子网数=2*2=4 ，在主机位取2两位作为子网划分

    00000000.00000000 ；01000000.00000000 ；10000000.00000000 ；110000000.00000000

    2.主机数=2的6次方-2=62除去网络位和广播地址

    3.掩码为26，将一个C类地址划分为了4个子网即

    192.168.10.0 /26 ; 192.168.10.64 /26 ; 192.168.10.128 /26 ; 192.168.10.192 /26

    （3）B类地址例子1:网络地址:172.16.0.0;子网掩码255.255.192.0(/18)

    1.子网数=2*2=4

    2.主机数=2的14次方-2=16382

    3.有效子网?:block size=256-192=64;所以第一个子网为172.16.64.0,最后1个为172.16.128.0

    （含有B类网段172.16.0.0 网段地址和广播地址的子网，其他为有效子网）

    4.广播地址:下个子网-1.所以2个子网的广播地址分别是172.16.127.255和172.16.191.255

    5.有效主机范围是:第一个子网的主机地址是172.16.64.1到172.16.127.254;第二个是172.16.128.1到172.16.191.254

    B类地址例子2:网络地址:172.16.0.0;子网掩码255.255.255.224(/27)

    1.子网数=2的11次方-2=2046(因为B类地址默认掩码是255.255.0.0,所以网络位为8+3=11)

    2.主机数=2的5次方-2=30

    3.有效子网?:block size=256-224=32;

    所以第1个子网为172.16.0.32 /27

    最后1个为172.16.255.192 /27

    4.广播地址:下个子网-1.所以第一个子网和最后1个子网的广播地址分别是172.16.0.63和172.16.255.223

    5.有效主机范围是:第一个子网的主机地址是172.16.0.33到172.16.0.62;最后1个是172.16.255.193到172.16.255.223

    Variable Length Subnet Masks(VLSM)

    变长子网掩码(VLSM)的作用:节约IP地址空间;减少路由表大小.使用VLSM时,所采用的路由协议必须能够支持它,这些路由协议包括RIPv2,OSPF,EIGRP和BGP

    （4）有效子网

    IP地址172.16.0.0 子网掩码:255.255.255.224(/27)

    1.子网数=2的11次方=2048个

    2.主机数=2的5次方-2=30个

    3.有效子网 因为172.16.0.0属于B类网络地址 因此 他的子网划分是从子网掩码的第17位开始的.

    那么2048个子网应该是:

    172.16.0.0 ; 172.16.0.32 ; 172.16.0.64 ; ... ; 172.16.0.224

    172.16.1.0 ; 172.16.1.32 ; 172.16.1.64 ; ... ; 172.16.1.224

    172.16.2.0 ; 172.16.2.32 ; 172.16.2.64 ; ... ; 172.16.2.224

    172.16.255.0 ; 172.16.255.32 ; 172.16.255.64; ... ;172.16.255.224

    按以上规律计算 可得出2048个子网

    去掉172.16.0.0这个子网 ；因为该IP为172.16.0.0/16的 网络号

    去掉172.16.255.224 ；广播地址172.16.255.255 是172.16.0.0/16的广播地址