電腦想要訪問互聯網,必須要有IP地址和子網掩碼。IP地址和子網掩碼是怎么分配的呢?它有什么規則?今天小栗帶大家來學習一下。由于文章知識點比較多,建議收藏備用。
二進制與十進制
我們日常生活中,最常使用的是十進制,我們買菜、消費,都是用十進制的金額來進行結算。但是十進制對于計算機來說有點困難,必須轉換為它熟悉的二進制,它才能夠更好的為我們工作。計算機采用二進制的原因,就是因為二進制所有的運算,最后都可以歸納為加法和移位,這能夠有效的提高計算機的運行速度。那么二進制和十進制有什么關系嗎?
舉個例子:二進制與十進制轉換表

沒有接觸過二進制的同學,可能看到這個表會一臉茫然和疑問,別著急,小栗帶大家學習一下二進制與十進制的轉化規則。

- 二進制轉十進制
例子:二進制數101轉化為十進制
方法:從二進制數右面開始,從右往左依次運算,當前數值乘以2的位數減1次方,然后把所有結果相加。
右面第一位:1x2^0=1
右面第二位:0x2^1=0
右面第三位:1x2^2=4
結果相加:1+0+4=5
5就是二進制數101對應的十進制數值。
- 十進制轉二進制
例子:十進制數6轉化為二進制
方法:除2取余法,每次將整數部分除以2,得到余數,然后商接著除以2,直到商為0,然后從下往上讀余數,得到的結果即為二進制數。

IP地址與二進制
很多了解過IP地址的同學可能會說,小栗,IP地址不是4個10進制的數嗎?它和二進制有啥關系?
其實,IP地址就是4組8位2進制數組成的,為了方便記憶和書寫,我們才轉換為十進制進行使用,我們把這種IP地址表示方法稱為:點分十進制表示法。
知道了這個,我們可要注意,8位二進制數能表達的最大數就是255,如果IP地址中出現255以上的數,肯定是錯誤的噢。

例子:
IP地址:192.168.0.10
二進制表示:
11000000.10101000.00000000.00001010
IP地址的組成
知道了IP地址怎么書寫,那么它的4組數字都是什么意思呢?它是由網絡地址和主機地址組成。同一網段內網絡地址相同,主機地址不同,分別表示不同的主機,不可重復。
例如:192.168.0.10
192.168是網絡地址,0.10是主機地址。
IP地址的分類
在國際上,IP地址分為5大類,即A、B、C、D、E五類:
A類:1.0.0.0 - 126.255.255.255(用于大型網絡,容納網絡126個,主機1677214臺)
B類:128.0.0.0 - 191.255.255.255(用于中型網絡,容納網絡16384個,主機65534臺)
C類:192.0.0.0 - 223.255.255.255(用于小型網絡,容納網絡2097152個,主機254臺)
D和E類基本用不到,用于組播和實驗,為了避免混淆,小栗這里不再介紹。

特殊IP地址:
- 細心的小伙伴可能會發現,有些地址沒有出現,比如127.xxx.xxx.xxx這個網段是環回地址,用于測試自己電腦TCP/IP的通斷。
- 主機位全0:代表網絡位,本網段
- 主機位全1:代表所有主機,廣播地址
- 169.254.0.0 沒有DHCP,未獲得地址
別的特殊地址無需了解。
公、私IP地址
知道了IP地址如何分配以后,這些地址我們可以順便使用嗎?當然不是,IP地址分為公網IP地址和私網IP地址,在互聯網中能夠搜到的網址,是公網IP。比如每個公司的企業寬帶,都會有1個或2個公網IP地址,用來對外業務的擴展,他們公開在互聯網中,任何人都能夠搜索到。
私網IP就是可以自己使用的,不用向網絡供應商申請,他們只存在本地網絡中。比如最常見的192.168.1.10等等。
私網IP地址的范圍:
A類:10.0.0.0 - 10.255.255.255
B類:172.16.0.0 - 172.31.255.255
C類:192.168.0.0 - 192.168.255.255
公司或個人組網IP地址的選擇
私網地址的合理選擇,是保障自己網絡穩定運行的關鍵,那么,我們自己的公司或個人在組網的時候,如何選擇合適的私網地址呢?
如果我們是一個幾十人的團隊,我們肯定會選擇C類私網地址,滿足我們需求即可。
如果是一個大型的集團,有10多個分公司,這時候,B類私有地址是最佳選擇。
子網掩碼
子網掩碼,和IP地址一樣,用4組8位二進制數表示,為了方便記憶,我們轉換成對應的十進制數。子網掩碼的作用,是判斷兩臺主機是否在同一子網的關鍵依據。只有子網掩碼相同,才能說192.168.0.10和192.168.0.11是同一子網。
子網掩碼規定,只要對應的IP地址為網絡位,掩碼地址就是1,一般自動分配的IP地址,前三位是網絡位,最后一位是主機位,對應的子網掩碼就是:
11111111.11111111.11111111.00000000
寫成十進制就是255.255.255.0,所以我們在填寫IP地址的時候,會自動跳出默認的子網掩碼。

現在有個問題,如果我們的主機超過300臺,分別分配了IP地址192.168.0.0和192.168.1.0兩個網段,又想要它們在同一個子網,我們應該如何寫子網掩碼呢?
根據之前說的規則,網絡位子網掩碼為1,主機位子網掩碼0,那么這個子網掩碼應該寫255.255.0.0嗎?這樣的話子網內主機就有255x255臺了。
這顯然是不對的,我們只需要滿足我們主機臺數的子網就行了。過大的子網會造成網絡緩慢,增加網絡無用流量。
我們的主機超過300臺,為了后期增加,我們算500臺,合適的子網掩碼為:255.255.254.0,轉換為二進制就容易理解了,這個子網可容納510臺主機(包括路由地址和廣播地址)。

由于篇幅有限,有關子網掩碼的詳細劃分我們后期根據需要再進行學習。
本文知識點較多,需要較長時間的理解,請收藏備用。
本文由@小栗科技原創并首發在今日頭條,嚴禁抄襲,違者必究。如果各位關于IP地址和子網掩碼有不懂得問題,請在評論區留言,小栗會為你耐心解答。