IP地址歸劃

IP地址歸劃

原創

2020-02-21 02:16

不管是學習網絡還是上網，IP地址都是出現頻率非常高的詞。Windows系統中設置IP地址的界面如圖1所示，圖中出現了IP地址、子網掩碼、默認網關和DNS服務器這幾個需要設置的地方，只有正確設置，網絡才能通，那這些名詞都是什麼意思呢?學習IP地址的相關知識時還會遇到網絡地址、廣播地址、子網等概念，這些又是什麼意思呢？

圖1
要解答這些問題，先看一個日常生活中的例子。如圖2所示，住在北大街的住戶要能互相找到對方，必須各自都要有個門牌號，這個門牌號就是各家的地址，門牌號的表示方法爲：北大街+XX號。假如1號住戶要找6號住戶，過程是這樣的，1號在大街上喊了一聲："誰是6號，請回答。"，這時北大街的住戶都聽到了，但只有6號作了回答，這個喊的過程叫"廣播"，北大街的所有用戶就是他的廣播範圍，假如北大街共有20個用戶，那廣播地址就是：北大街 21號。也就是說，北大街的任何一個用戶喊一聲能讓"廣播地址-1"個用戶聽到。

圖2
    從這個例中可以抽出下面幾個詞：

    街道地址：北大街，如果給該大街一個地址則用第一個住戶的地址-1，此例爲：北大街0號

    住戶的號：如1號、2號等。

    住戶的地址：街道地址+XX號，如北大街 1號、北大街 2號等

    廣播地址：最後一個住戶的地址+1，此例爲：北大街21號

    Internet網絡中，每個上網的計算機都有一個像上述例子的地址，這個地址就是IP地址，是分配給網絡設備的門牌號，爲了網絡中的計算機能夠互相訪問，IP地址=網絡地址+主機地址，圖1中的IP地址是192.168.100.1，這個地址中包含了很多含義。如下所示：

    網絡地址（相當於街道地址）： 192.168.100.0

    主機地址（相當於各戶的門號）： 0.0.0.1

    IP地址（相當於住戶地址）：網絡地址+主機地址=192.168.100.1

    廣播地址： 192.168.100.255

    這些地址是如何計算出來的呢？爲什麼計算這些地址呢？要想知道如何，先要明白一個道理，學習網絡的目的就是如何讓網絡中的計算機相互通訊，也就是說要圍繞着"通"這個字來學習和理解網絡中的概念，而不是隻爲背幾個名詞。

    注：192.168.100.1是私有地址，是不能直接在Internet網絡中應用的，上Internet要轉爲公有地址，下面詳細說明。

一、爲什麼要計算網絡地址

    一句話就是讓網絡中的計算機能夠相互通訊。先看看最簡單的網絡，圖3中是用網線（交叉線）直接將兩臺計算機連起來。下面是幾種IP地址設置，看看在不同設置下網絡是通還是不通。

    1、設置1號機的IP地址爲192.168.0.1子網掩碼爲255.255.255.0，2號機的IP地址爲192.168.0.200子網掩碼爲255.255.255.0，這來臺計算機就能正常通訊。

    2、如果1號機地址不變，將2號機的IP地址改爲192.168.1.200子網掩碼還是爲255.255.255.0，那這兩臺就無法通訊。

    3、設置1號機的IP地址爲192.168.0.1子網掩碼爲255.255.255.192，2號機的IP地址爲192.168.0.200子網掩碼爲255.255.255.192，注意和第1種情況的區別在於子網掩碼，1爲255.255.255.0本例是255.255.255.192這來臺計算機就能正常通訊。

圖3
    第1種情況能通是因爲這兩臺計算機處在同一網絡192.168.0.0，所以能通，而2、3種情況下兩臺計算機處在不同的網絡，所以不通。

    這裏先給個結論：用網線直接連接的計算機或是通過HUB或普通交換機間接的計算機之間要能夠相互通，計算機必須要在同一網絡，也就是說它們的網絡地址必須相同，而且主機地址必須不一樣。如果不在一個網絡就無法通。這就像我們上面舉的例子，同是北大街的住戶由於街道名稱都是北大街，且各自的門牌號不同，所以能夠相互找到對方。

    計算網絡地址就是判斷網絡中的計算機在不在同一網絡，在就能通，不在就不能通。注意，這裏說的在不在同一網絡指的是IP地址而不是物理連接。那麼如何計算呢？

二、如何計算網絡地址

我們日常生活中的地址如：北大街1號，從字面上就能看出街道地址是北大街，而我們從IP地址中卻難以看出網絡地址，要計算網絡地址，必須藉助我們上邊提到過的子網掩碼。

計算過程是這樣的，將IP地址和子網掩碼都換算成二進制，然後進行與運算，結果就是網絡地址。與運算如下所示，上下對齊，1位1位的算，1與1=1 ，其餘組合都爲0

圖4

    例如：計算IP地址爲：202.99.160.50子網掩碼是255.255.255.0的網絡地址步驟如下：

    1）將IP地址和子網掩碼分別換算成二進制

    202.99.160.50 換算成二進制爲 11001010·01100011·10100000·00110010

    255.255.255.0 換算成二進制爲 11111111·11111111·11111111·00000000

    2）將二者進行與運算

圖5

    3）將運算結果換算成十進制，這就是網絡地址。

    11001010·01100011·10100000·00000000換算成十進制就是202.99.160.0

    現在我們就可以解答上面三種情況的通與不通的問題了。

    1、從下面運算結果可以看出二臺計算機的網絡地址都爲192.168.0.0且IP地址不同，所以可以通。