前言

可能很多人都知道IP地址是什么，但它的那些二进制表达的是什么意思呢，紧跟在IP地址后的子网掩码又是什么呢。

一、IP地址

1.IP地址的组成

IP地址=网络部分+主机部分
例子：195.168.0.23
网络部分（195.168.0）；主机部分（23）

网络部分（NETWORK）：用来确定终端是不是在同一个网段。
（注：在同一个网段用交换机，不在同一个网段用路由器。）
主机部分（HOST）：用来确定终端容量的大小，即这个网段最多可以容纳多少台主机。
（注：同一个部门以确保所有终端在同一个网段，且主机数量要在你主机的部分范围内，要留出一部分以防部门未来的发展。）
注：Byte是字节，而bit是二进制位单元
8比特 （bit） = 1个字节（byte）
1024 byte = 1 KB
1024 KB = 1 MB
1024 MB = 1 GB
1024 GB = 1 TB
1024 TB = 1 PB
1024 PB = 1 EB
1024 EB = 1 ZB
1024 ZB = 1 YB

2.IPV4地址和IPV6地址

2.1 IPV4地址

IPV4地址是32位二进制数，点分四段十进制数表示。

2.2 IPV6地址

IPV6地址是128位二进制数，点分八段十六进制数表示。

（注：现在用的IP地址版本是IPV4（第4个版本），之后将会逐渐过渡到IPV6（第6个版本）。）
延伸：为什么要过渡？

因为IPV4的公网地址已经耗尽，没有办法做到一人一IP，所以将会过渡到IPV6，IPV6则可以满足一人一IP。
（注：国内现在使用的公网地址是三大运营商编写出来的大内网（只能在国内使用），全球公用的IPV4地址早已经被国外风光了。）

3.IP地址的分类

IP地址分为私有网络地址和公有网络地址
公有网络地址是指在互联网上全球唯一的ip地址

1.IP地址分为A.B.C.D.E五类。

其中A.B.C三类用于商业用途，D类用于组播，E类用于科研。

类别	地址段	二进制数表示地址段	默认子网掩码
A	1~126	00000001~011111110	255.0.0.0/8
B	128~191	10000000~10111111	255.255.0.0/8
C	192~223	11000000~11011111	255.255.255.0/8
D	224~239	11100000~11101111
E	240~254	11110000~11111110

（注：上述范围内有部分地址或子网掩码是特殊的.)
本地网卡环回测试地址:(127.0.0.1) 用来测试本地网卡是否正常。
全网广播:(255.255.255.255) 所有网段发送广播
本网段广播:(X.X.X.255) 单个选定网段发送广播
所有网段:(0.0.0.0) 查看所有网段
（网络标识位和广播位不能用主机地址的IP编写）
（默认）C类有效主机容量=2^8-2=254台
（默认）B类有效主机容量=2^16-2=65534台
（默认）A类有效主机容量=2^24-2=16777214台

2.私有地址和公有地址

IP地址分为私有地址和公有地址
1.私有地址：只能出现在局域网(内网)中,可以重复使用。因为每个局域网都是独立的分支，如果没有在互联网中出现的话，不会影响到别的局域网通信。
A. 10.0.0.0 ~ ~ ~ 10.255.255.255 （大型网络）主机数 (24)
B. 172.16.0.0 ~ ~ ~ 172.31.255.255 （中型网络） 主机数（16）
C. 192.168.0.0 ~ ~ ~ 192.168.255.255（小型网络） 主机数（8）
2.公有地址：可以出现在互联网中，如果地址重复，将不能正常转发，因为地址必须唯一。
（小结：私有地址可以重复，公有地址必须唯一。）

二、子网划分

1.子网掩码

在IP地址后，约束和分别网络和主机部分
子网掩码中的连续的1代表网络部分，连续的0代表主机部分。
：IP地址/子网掩码（/24）或（/26）等。
（/24）代表24个连续的1
（11111111，11111111，11111111，00000000）
（255 ，255，255，0）
（/26）代表26个连续的1
（11111111，11111111，11111111，11000000）
（255，255，255，192）
在网络中，网络通信分成两种情况
1、同一网段的网络数据想要互通，用交换机就可以实现
2、不是同网段的网络数据要想互通，用路由器实现
那怎样判断俩个地址的网段呢
第一步、把IP地址换成二进制

第二步、把子网掩码也转换成二进制，并且与ip的对齐

第三步、ip与子网相乘运算，有0出0，全1出1，得出的二进制数转换为十进制数就是网段

第四步、把另一个按上面的方法，转换一下，相同就是同一网段，不相同就不是同一网段。

得出结论，相同网段用交换机，不同网端用路由器

2.子网数与主机数算法

为了更好的分配网络的资源，我们将网络根据需求分为若干个小网络。
子网数=2^n （n为网络位借主机位的位数）
主机容量=2^m（m为剩余主机位数）
有效主机容量=2^m-2
(打个简单的比方:)
如果8<=子网掩码<16，那么 n=子网掩码-8
如果16<=子网掩码<24，那么 n=子网掩码-16
如果24<=子网掩码<32， 那么 n=子网掩码-24

总结

IP地址由网络部分和主机部分组成，可以分为公有和私有地址，根据范围也分为，ABCDE五类，二子网掩码则用来约束IP地址。