HCIP-Routing & Switching筆記——IP地址

網絡的發展歷程
  硬件——系統——軟件——網絡（計算機、手機以及99%的電子設備）達到 萬物互連

什麼是網絡？
網絡是由若干節點和連接這些節點的鏈路構成，表示諸多對象及其相互聯繫。 ——百度百科

   從計算機的誕生起人們就開始注意到其安全性問題，從最早的數據安全，到人們的財產安全，再到現在對個人隱私數據的重視（即人身安全），然後涉及國家機密的數據，影響國家安全，甚至通過網絡引發世界大戰，影響地球安全。
   由於人的主觀意識更傾向於十進制，所以我們所見的IP地址都是由十進制組成，但IP地址最重要的是掩碼，因爲二進制在電子元器件中最容易識別，我們生活中數據都被機器解析成二進制、八進制或十六進制。
常見的子網掩碼有：/8 /16 /24 子網掩碼
特殊掩碼：

• /30 ： $32-30=2$ ； $2^2-2=2$ ；設備互聯地址（例：兩個交換機）
• /31 ： $32-31=1$；$2^1-2=0$ ； 特殊設備，只需要網絡存在時可用此掩碼
• /32：僅一個IP地址，用於loopback接口，迴環地址

一、有類

ABC常用 D組播 E保留
127開頭的地址（即：127.0.0.0）爲迴環地址，任何時候都能通
169.254.0.0 DHCP獲取失敗後機器自動設置

	IP地址範圍	私有IP地址	公有IP地址
A	1-126	10.0.0.0 - 10.255.255.255	0.0.0.1-- 9.255.255.255 & 11.0.0.0–126.255.255.255
B	128-191	172.16.0.0 - 172.31.255.255	128.0.0.0–172.15.255.255 & 172.32.0.0–191.255.255.255
C	192-223	192.168.0.0 - 192.168.255.255	192.0.0.0-- 192.167.255.255 &192.169.0.0–223.169.255.255
D	224-239
E	240-255

二、無類

口訣：子網劃分 大劃小；地址彙總 小匯大
規範化劃分子網可以帶來衆多的好處，一從技術層面來看：節省IP地址，避免資源浪費；二從企業層面來看：規劃IP地址是企業層次化的體現，便於管理；但往往一些不規範的劃分導致企業網絡不優化、不利於擴展。

1、子網劃分

劃分子網時應注意：
唯一性：IP地址唯一；
實意性：每個IP地址有一定的代表性，例如第二排第一列的位置的IP地址爲192.168.10.21，21即代表第二排第一列的位置；
擴展性：劃分的IP地址數量大於實際需求數量；
連續性：IP地址應是一串連續的地址，避免地址彙總時出現問題

標準子網劃分
192.168.1.0/24
IP地址需求數 58 50 45 52

192.168.1.00 000000 192.168.1.0 /26
192.168.1.00 111111 192.168.1.63

192.168.1.01 000000 192.168.1.64
192.168.1.01 111111 192.168.1.127

192.168.1.10 000000 192.168.1.128
192.168.1.10 111111 192.168.1.191

192.168.1.11 000000 192.168.1.192
192.168.1.11 111111 192.168.1.255

VLSM 可變長子網劃分
192.168.1.0 /24
IP地址需求數 100 57 25 10 嵌套子網劃分 （切蛋糕，大的蛋糕給胃口大的）

100 （128）掩碼 25
57  （64）掩碼 26
28  （32）掩碼 27
10  （16）掩碼 28
   （16） 剩餘的IP地址 掩碼 28

子網劃分總結：
1）根據總的地址需求數來決定初始網段
例：100 58 28 10 總共196個IP地址，那我們應該最先考慮256或512
此時應參考該企業規模及其未來發展規劃，考慮地址的可擴展性
若196+（網絡設備、打印機、手機等）< 256 時，則可考慮256
2）劃分多個子網（考慮部門數，進行層次化劃分）
3）先劃分給地址需求數最多的子網
4）何時選擇標準子網劃分和可變長子網劃分
地址數比較等長，個數爲偶數時（例：50，55，57，60），使用 標準子網劃分 ；
地址數不規則，個數爲奇數時（例：60，30，15，5），使用 可變長子網劃分。

切忌：

• 子網劃分後容易把網絡地址或廣播地址設成IP地址

192.168.1.63 /26 不能設爲IP地址

• 網段的不同的IP地址無法互通

192.168.1.100 /26 63-127
192.168.1.200 /26 192-255 這兩個IP地址網段不同因此不可互通

2、地址彙總

例：
重慶
重慶 九龍坡區
重慶 九龍坡區石橋鋪
重慶 九龍坡區石橋鋪高創錦業
重慶 九龍坡區石橋鋪高創錦業轉折點教育

重慶：爲彙總 剩餘的詳細地址稱作：明細

下面我們直接通過實際操作來進行學習。
將 192.168.1.0 /25 和 192.168.2.0 /26 進行彙總。

       主機位            網絡位
   192.168.000000       01.0
   192.168.000000       10.0
   192.168.000000       00.0  192.168.0.0/22  彙總後的地址

主機位就像上面的例子 重慶 爲彙總，而網絡位則像 九龍坡區 爲地址明細。

地址彙總總結：
1）將明細地址分開
2）將明細地址轉換成二進制
3）將相同的部分劃爲彙總地址

三、IP地址連續性

爲什麼地址的連續性這麼重要呢？不妨我們看看下面三種情況。

1、情形一

  當路由器AR2收到去往 192.168.4.0 的數據時，這個數據該何去何從？此時的數據將會分爲兩份發往路由器AR1與AR3，但由於數據的不完整性，導致這個數據被拋棄。

2、情形二

  當沒有路由器AR4時，與第一種情況相似，數據發往路由器AR1與AR3各一部分，導致數據不完整最後被拋棄。
  當存在路由器R4時，數據彙總與同一點，路由器AR1與AR3便但起了負載均衡的作用，當數據量過多的時候也能成功發往AR4。

3、情形三

  當路由器AR2收到去往 192.168.4.0 的數據時，這個數據便會發往路由器AR1，而不會出現路由器AR1與AR3各發送一部分的情況。

總結：地址彙總時，如果地址不連續，將會把不存在的地址彙總進去，當後面使用到這個不存在的地址時將會造成網絡衝突。