彻底明白IP地址的含义.doc

不管是学习网络还是上网IP地址都是出现频率非常高的词.Windows系统中设置IP地址的界面如图1所示图中出现了IP地址子网掩码默认网关和DNS服务器这几个需要设置的地方只有正确设置网络才能通那这些名词都是什么意思呢 学习IP地址的相关知识时还会遇到网络地址广播地址子网等概念这些又是什么意思呢
图1
要解答这些问题先看一个日常生活中的例子.如图2所示住在北大街的住户要能互相找到对方必须各自都要有个门牌号这个门牌号就是各家的地址门牌号的表示方法为:北大街+XX号.假如1号住户要找6号住户过程是这样的1号在大街上喊了一声:"谁是6号请回答."这时北大街的住户都听到了但只有6号作了回答这个喊的过程叫"广播"北大街的所有用户就是他的广播范围假如北大街共有20个用户那广播地址就是:北大街 21号.也就是说北大街的任何一个用户喊一声能让"广播地址-1"个用户听到.
图2
从这个例中可以抽出下面几个词:
街道地址:北大街如果给该大街一个地址则用第一个住户的地址-1此例为:北大街0号
住户的号:如1号2号等.
住户的地址:街道地址+XX号如北大街 1号北大街 2号等
广播地址:最后一个住户的地址+1此例为:北大街21号
Internet网络中每个上网的计算机都有一个像上述例子的地址这个地址就是IP地址是分配给网络设备的门牌号为了网络中的计算机能够互相访问IP地址=网络地址+主机地址图1中的IP地址是192.168.100.1这个地址中包含了很多含义.如下所示:
网络地址(相当于街道地址): 192.168.100.0
主机地址(相当于各户的门号): 0.0.0.1
IP地址(相当于住户地址): 网络地址+主机地址=192.168.100.1
广播地址: 192.168.100.255
这些地址是如何计算出来的呢 为什么计算这些地址呢 要想知道如何先要明白一个道理学习网络的目的就是如何让网络中的计算机相互通讯也就是说要围绕着"通"这个字来学习和理解网络中的概念而不是只为背几个名词.
注:192.168.100.1是私有地址是不能直接在Internet网络中应用的上Internet要转为公有地址下面详细说明.
一为什么要计算网络地址
一句话就是让网络中的计算机能够相互通讯.先看看最简单的网络图3中是用网线(交叉线)直接将两台计算机连起来.下面是几种IP地址设置看看在不同设置下网络是通还是不通.
1设置1号机的IP地址为192.168.0.1子网掩码为255.255.255.02号机的IP地址为192.168.0.200子网掩码为255.255.255.0这来台计算机就能正常通讯.
2如果1号机地址不变将2号机的IP地址改为192.168.1.200子网掩码还是为255.255.255.0那这两台就无法通讯.
3设置1号机的IP地址为192.168.0.1子网掩码为255.255.255.1922号机的IP地址为192.168.0.200子网掩码为255.255.255.192注意和第1种情况的区别在于子网掩码1为255.255.255.0本例是255.255.255.192这来台计算机就能正常通讯.
图3
第1种情况能通是因为这两台计算机处在同一网络192.168.0.0所以能通而23种情况下两台计算机处在不同的网络所以不通.
这里先给个结论:用网线直接连接的计算机或是通过HUB或普通交换机间接的计算机之间要能够相互通计算机必须要在同一网络也就是说它们的网络地址必须相同而且主机地址必须不一样.如果不在一个网络就无法通.这就像我们上面举的例子同是北大街的住户由于街道名称都是北大街且各自的门牌号不同所以能够相互找到对方.
计算网络地址就是判断网络中的计算机在不在同一网络在就能通不在就不能通.注意这里说的在不在同一网络指的是IP地址而不是物理连接.那么如何计算呢
二如何计算网络地址
我们日常生活中的地址如:北大街1号从字面上就能看出街道地址是北大街而我们从IP地址中却难以看出网络地址要计算网络地址必须借助我们上边提到过的子网掩码.
计算过程是这样的将IP地址和子网掩码都换算成二进制然后进行与运算结果就是网络地址.与运算如下所示上下对齐1位1位的算1与1=1 其余组合都为0
图4
例如:计算IP地址为:202.99.160.50子网掩码是255.255.255.0的网络地址步骤如下:
1)将IP地址和子网掩码分别换算成二进制
202.99.160.50 换算成二进制为 11001010·01100011·10100000·00110010
255.255.255.0 换算成二进制为 11111111·11111111·11111111·00000000
2)将二者进行与运算
图5
3)将运算结果换算成十进制这就是网络地址.
11001010·01100011·10100000·00000000换算成十进制就是202.99.160.0
现在我们就可以解答上面三种情况的通与不通的问题了.
1从下面运算结果可以看出二台计算机的网络地址都为192.168.0.0且IP地址不同所以可以通.
图6
2从下面运算结果可以看出1号机的网络地址为192.168.0.02号机的网络地址为192.168.1.0 不在一个网络所以不通.
图7
3从下面运算结果可以看出1号机的网络地址为192.168.0.02号机的网络地址为192.168.0.192 不在一个网络所以不通

IP地址IP地址是32位的二进制数值，用于在TCP/IP通讯协议中标记每台计算机的地址，在网络上靠IP地址来定一个网络终端(广义上来说)，所以IP是唯一的。 子网掩码就是判断两个IP地址，是不是在同一个网段(或称子网)，在同一网段的两个地址，可以直接通信。不管是通过IP地址也好，还是通过“计算机名”，都是可以的。
子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分 成网络地址和主机地址两部分。子网掩码的设定必须遵循一定的规则。与IP地址相同，子网掩码的长度也是32位，左边是网络位，用二进制数字“1”表示；右边是主机位，用二进制数字“0”表示。IP地址为“192.168.1.1”和子网掩码为“255.255.255.0”的二进制对照。其中，“1”有24个，代表与此相对应的IP地址左边24位是网络号；“0”有8个，代表与此相对应的IP地址右边8位是主机号。这样，子网掩码就确定了一个IP地址的32位二进制数字中哪些是网络号、哪些是主机号。这对于采用TCP/IP协议的网络来说非常重要，只有通过子网掩码，才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系，使网络正常工作。 子网掩码的算法： 对于无须再划分成子网的IP地址来说，其子网掩码非常简单，即按照其定义即可写出：如某B类IP地址为 10.12.3.0，无须再分割子网，则该IP地址的子网掩码为255.255.0.0。如果它是一个C类地址，则其子网 掩码为 255.255.255.0。其它类推，不再详述。下面我们关键要介绍的是一个IP地址，还需要将其高位主机位再作为划分出的子网网络号，剩下的是每个子网的主机号，这时该如何进行每个子网的掩码计算。 一、利用子网数来计算 在求子网掩码之前必须先搞清楚要划分的子网数目，以及每个子网内的所需主机数目。 1)将子网数目转化为二进制来表示 2)取得该二进制的位数，为
N 3)取得该IP地址的类子网掩码，将其主机地址部分的的前N位置 1 即得出该IP地址划分子网的子网掩码。 如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成27个子网： 1)27=11011 2)该二进制为五位数，N = 5 3)将B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址前5位置 1，得到 255.255.248.0 即为划分成 27个子网的B类IP地址 168.195.0.0的子网掩码。 二、利用主机数来计算 1)将主机数目转化为二进制来表示 2)如果主机数小于或等于254（注意去掉保留的两个IP地址），则取得该主机的二进制位数，为 N，这里肯定 N<8。如果大于254，则 N>8，这就是说主机地址将占据不止8位。 3)使用255.255.255.255来将该类IP地址的主机地址位数全部置1，然后从后向前的将N位全部置为 0，即为子网掩码值。 如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成若干子网，每个子网内有主机700台： 1) 700=1010111100 2)该二进制为十位数，
N = 10 3)
将该B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址全部置 1，得到255.255.255.255 然后再从后向前将后 10位置0即为： 11111111.11111111.11111100.00000000 即255.255.252.0。这就是该欲划分成主机为700台的B类IP地址 168.195.0.0的子网掩码。