IP网络基础
计算机网络基础 IP地址
计算机网络
第一章 计算机网络基础
D类地址
使用全部的8位位组表示主机部分,第一 段的前4位为“1110”,地址空间的范围从 224.0.0.0到239.255.255.254，
D类地址用于在IP网络中的组播，一个 组播地址是一个唯一的网络地址，它能指导 报文到达预定义的IP地址组，D类地址用于 在一个私有网中传输组播报文至IP地址定义 的端系统组中，因此没有必要把地址中的8 位位组或地址位分开表示网络和主机，相反, 整个地址空间用于识别一个IP地址组，
计算机网络
第一章 计算机网络基础
IP地址
学习目标：
1、掌握IP地址的概念和子网掩码的计算 2、掌握子网的划分和地址数计算 3、掌握可变第子网掩码与地址数计算 4、了解IP地址分配原则
计算机网络
第一章 计算机网络基础
本节重点：
1、IP地址的概念和子网掩码的计算, 2、子网的划分和地址数计算 3、可变长子网掩码与地址数计算
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第一章 计算机网络基础
具体实施分配方案时应把握以下 的基本原则:
1 简洁性 2 容易管理 3 有效的路由 4 文档 5 特殊地址不分配
计算机网络
第一章 计算机网络基础
具有特定意义的地址不能分配给网络 节点使用，具有特殊意义的地址主要有：
主机地址全为“0”，不论哪一类网络,主机地 址全为“0”表示指向本网,常用在路由表中，
111：3位
3 决定子网掩码
B类地址的标准掩码为： 11111111.11111111.00000000.00000000，
借 用 主 机 ID 的 3 位 以 后 子 网 掩 码 为 ： 11111111.11111111.11100000.00000000 ， 即 255.255.224.0，
IP网络基本知识
•11111111 11111111 11111111 11110000
•子网掩码比特数 •8 + 8 + 8+ 4 = 28
•子网掩码表示 •192.168.1.7/28
网络地址的计算
•IP地址为: 192.168.1.7/19
•IP地址
• 192 . 168 . 1 . 7
•11000000 10101000 00000001 00000111
接时使用。 • FIN：发端完成发送任务，断开连接时使用。
• 窗口：TCP的流量控制由连接的每一端通过声明的窗口大小（windows size ）来提供。窗口大小用数据包来表示 ，大小可以调节。
• 校验和（checksum）：用于校验TCP报头部分和数据部分的正确性，如果 有了差错要重传，这个和UDP不一样，UDP检测出差错以后直接丢弃 。
28bits 网络位
子网总数为： 28-4 可用子网数为: 28-4-2
4bits 主机位
无子网编址
• 无子网编址是指使用自然掩码，不对网段进行细分。比如 B类网段151.16.0.0，采用255.255.0.0作为掩码。
IP网络基本知识
•IP网络基础知识
TCP/IP协议和OSI参考模型
• TCP/IP协议栈具有简单的分层设计，与OSI参考模型有清 晰的对应关系。
•OSI参考模型
•TCP/IP
•7 •应用层
•6
•表示 层
•5 •会话层
•4 •传输层
•应 用 层
•传输层
•3 •网络层
•网络层
•2 •数据链路层
•数据链路层
• 版本号（Version）：标明了IP协议的版本号，目前的协议版本号为4 。下一代IP协议的版本号为6。
ip基础知识培训
ip基础知识培训在当今数字化的时代，互联网已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
而在互联网中，IP（Internet Protocol，互联网协议）更是扮演了至关重要的角色。
本文将为大家介绍IP的基础知识以及其在互联网中的作用。
一、IP的定义及作用IP是一种网络层协议，它的作用是为互联网上的每一台设备（如电脑、手机、路由器等）分配一个唯一的标识符，以便实现互联网中的通信和数据传输。
每个设备通过IP地址来进行标识和寻址，就像我们现实生活中的门牌号码一样。
二、IP地址的结构IP地址由32位二进制数组成，通常以四组数字表示（如192.168.0.1）。
其中，每组数字的取值范围是0到255，通过点分十进制的形式来表示，方便人们识别和记忆。
IP地址可以分为两部分，网络地址和主机地址，网络地址用于标识网络，主机地址用于标识网络中的具体设备。
三、IPv4和IPv6目前，主要使用的IP版本是IPv4（Internet Protocol version 4），它采用32位地址，最大可以支持40多亿个地址。
然而，随着互联网的快速发展和设备数量的不断增加，IPv4的地址空间已经不够用了。
因此，IPv6（Internet Protocol version 6）被推出，它采用128位地址，可以提供更加广阔的地址空间，以应对未来互联网的需求。
四、IP分配方式IP地址的分配方式有两种：静态IP和动态IP。
静态IP是指由网络管理员手动为设备分配的固定IP地址，一旦分配就不会改变。
而动态IP是指由DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）自动为设备分配的IP地址，每次设备连接互联网时都可能会改变。
五、子网掩码子网掩码用于划分IP地址的网络地址和主机地址，它与IP地址一起使用，确定网络中的子网数量和每个子网中可用的IP地址数量。
子网掩码通常也以32位二进制的形式表示，其中网络部分的位置为1，主机部分的位置为0。
IP网络基础知识及原理
IP网络基础知识及原理IP网络是基于互联网协议（IP）的数字通信网络，它是将数据包从源主机发送到目标主机的协议。
IP网络是现代计算机网络的基础，具有以下几个重要特点和原理。
1.分组交换：IP网络使用分组交换技术，将待发送的数据分割成较小的数据包，并通过网络独立地传输。
这些数据包在传送过程中可以选择不同的路径进行传输，这样可以提高网络的传输效率和可靠性。
2.网络层协议：IP网络所使用的互联网协议（IP）位于网络层，负责将数据包从源主机传送到目标主机。
IP协议主要包括IP地址分配、路由选择、分组封装和解封装等功能。
IP协议不提供可靠性和安全性保证，而是依赖上层协议来实现。
3.IP地址：IP网络使用IP地址来唯一标识网络上的设备。
IP地址由32位（IPv4）或128位（IPv6）的二进制数字组成，可以表达为点分十进制或冒号分十六进制的形式。
IP地址分为网络地址和主机地址两部分，网络地址用于标识网络，主机地址用于标识具体的设备。
4.子网划分：为了有效地利用IP地址空间，避免浪费和冲突，网络通常会进行子网划分。
子网划分将一个网络划分为多个子网络，每个子网络可以分配给不同的组织或部门使用。
子网划分还可以通过子网掩码来实现，子网掩码用于划分网络地址和主机地址的边界。
5.路由选择：当一个数据包从源主机发往目标主机时，IP网络需要选择合适的路径进行传输。
路由选择是通过路由器来实现的，路由器根据路由表中的路由信息，选择最佳的路径进行数据包的转发。
路由表中包含了各个网络之间的关系和距离，以及到达目标主机的下一跳路由器信息。
6.网络地址转换（NAT）：由于IPv4地址资源有限，引入了网络地址转换（NAT）技术。
NAT技术可以将一个公网IP地址映射给多个私网IP地址使用，从而实现更多设备对公网的访问。
NAT技术在路由器上实现，通过修改源IP地址和目标IP地址来完成转换。
7.IP协议的可靠性：IP协议本身不保证数据包的可靠性传输，即不保证数据包的顺序、完整性和错误检测。
IP系统基础知识-技术
压缩率非常高，便于在网络上传输高品质的画质
目标：网络视频
MPEG-4主要应用：网络视频传输。
只对画面中运动的物体进行压缩编码
5.几种主流的压缩算法及对比
M-JPEG
MPEG2
MPEG4
算法
对每一帧都进行压缩编码
对每一帧都进行压缩编码
只对画面中运动的物体进行压缩编码
带宽占用
大
大
小
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
1
2
3
4
5
6
7
底层:负责网络数据传输
高层:负责主机之间的数据传输
七层功能
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
1
2
3
4
5
6
7
提供应用程序间通信
处理数据格式、数据加密等
建立、维护和管理会话
建立主机端到端连接
寻址和路由选择
提供介质访问、链路管理等
比特流传输
Rom
Ram
网络层
编址和路由
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
网络地址
网络层地址由两部分地址组成：网络地址和主机地址。网络地址是全局唯一的。
IP 地址
IPX 地址
网络地址
主机地址
10.
8.2.48
网络地址
主机地址
1aceb0b1.
0000.0c00.6e25
路由协议与可路由协议
可路由协议：IP、IPX 路由协议： RIP、OSPF、BGP等
IP地址基础知识详解
IP地址基础知识详解IP地址是计算机网络中用于标识和定位网络设备的一个重要概念。
本文将详细介绍IP地址的基础知识，包括IP地址的分类、IP地址的组成、IP地址的分配方式以及IP地址的作用等。
一、IP地址的分类IP地址分为IPv4和IPv6两种版本。
IPv4是目前广泛使用的IP地址版本，它采用32位二进制来表示一个IP地址，共有约42亿个可用地址。
而IPv6则采用128位二进制来表示一个IP地址，拥有更为庞大的地址空间，可提供约340万亿亿亿亿个地址。
二、IP地址的组成IPv4地址由四个十进制数字段组成，每个字段的取值范围为0~255，字段之间用点号分隔。
而IPv6地址由八组十六进制数字段组成，每个字段由四个十六进制数表示，字段之间用冒号分隔，同时零字段可省略。
三、IP地址的分配方式1. 静态IP地址分配：静态IP地址是由网络管理员手动指定给每台设备的IP地址。
这种分配方式适用于对IP地址有严格要求的场景，如服务器、路由器等。
2. 动态IP地址分配：动态IP地址是由DHCP（动态主机配置协议）服务器自动分配给设备的IP地址。
这种分配方式更为常见，适用于普通用户和大多数局域网中的设备。
四、IP地址的作用1. 设备定位：IP地址可以唯一标识网络中的每个设备，通过IP地址可以实现设备之间的通信和定位。
2. 网络寻址：IP地址可以将网络划分为多个子网，并实现对不同子网中设备的寻址。
3. 数据传输：IP地址是数据包在网络中传输的目标地址和源地址，通过指定目标IP地址，可以将数据包传递给指定的设备。
4. 网络管理：IP地址被用于网络管理中，网络管理员可以通过IP地址来监控和管理网络中的各个设备。
五、总结IP地址是计算机网络中非常重要的一个概念，它用于标识和定位网络中的设备。
本文介绍了IP地址的分类、组成、分配方式以及作用等基础知识。
了解和掌握IP地址的相关知识对于理解计算机网络原理和进行网络管理都具有重要意义。
IP基础知识总结
路由 控制
将分组数据发送到最终目标地址的功能，即使网络复杂多变，也能够通过路由控制到达 目标地址。
跳
在一条链路中可能会布满很多路由器，路由器和路由器之间的数据报传送就是跳。
几个前置知识点
MAC 地址指的就是计算机的物理地址，它是用来确 认网络设备位置的地址。
在 OSI 网络模型中，网络层负责 IP 地址的定位，而 数据链路层负责 MAC 地址的定位。
协议(Protocol)
8 bit，这个字段定义了报 文数据区使用的协议。
存活时间 Time To Live，TTL
8 bit，存活时间避免报文在互联网 中迷失，比如陷入路由环路；以秒为 单位。
首部校验和 Header Checksum
16 bit，首部校验和会对字段进行纠 错检查，在每一跳中，路由器都要重 新计算出的首部检验和并与此字段进 行比对，如果不一致，此报文将会被 丢弃。
制数。
IPv6
IPv6由128 位二进制 来表示。
04
IP地址构造和分类
IP address construction and classification
IP地址构造和分类
网络标识
构 造
主机标识
代表网络 地址
代表主机 地址
IP地址构造和分类
分类
A类
B类
C类
D类
E类
IP地址构造和分类
A类
A Type
128 bit (8 个 16 位 )，表示发送端 的 IP 地址。
目标地址(Destination Address)
128 bit (8 个 16 位 )，表示接收端 IP 地址。
IP协议版本
IPv6
标识符、标志和比 特偏移
IP网络基础知识及原理
目录
基础知识 网络模型 协议栈 IP地址与子网 VLAN技术 路由技术
2019/10/24
网络概述 OSI参考模型 TCP/IP协议 IP地址分类与子网划分 VLAN原理 路由技术基础
2
中国移动通信集团江西有限公司
数据通信基础－通信
通信简单地讲就是信息的相互传递。要传递信息当然会遇到信息怎样 传输的问题，这个传输手段就是所谓的通信技术。我们可以通过任何 手段传递信息，如古代时期的烽火台、驿站等，现代的电路交换、分 组交换和信元交换等。每种传输手段都有各自的特点，分别应用于不 同的领域和实际业务。
带宽 带宽一般用来描述两种对象，一个是信道（Channel），另一个是信
号（signal）。对于信道来说，又可分为两种，模拟信道和数字信道。 对信号来说，也可分为两种，数字信号和模拟信号。
速率 衡量信息传输速度的指标，以每秒传输的bit数为单位，即bps ―― bit
per second。1Kbps代表每秒中传输1千个比特；1Mbps代表每秒 中传输100万个比特；1Gbps代表每秒中传输10亿个比特；1Tbps代 表每秒中传输1万亿个比特。速率的单位关系如下： 1Kbps＝1000bps；1Mbps＝1000Kbps；1Gbps＝1000Mbps； 1Tbps=1000Gbps
2019/10/24
4
中国移动通信集团江西有限公司
数据通信基础－信的信息，一般要经过计算机进 行数据处理；同样，要想传输信息，也要使用计算 机进行信息处理，把信息转换为数据。
众所周知，计算机只能识别和处理二进制数据，它 通常用“0”，“1”两种状态表示。
如何更好地利用这些通信技术传递信息呢？这是一个组织问题。我们 要更好地传递信息就必须有一个有效的组织结构――通信网。通信网是 利用各种通信技术而组建的网络，有了通信网，人们就可以更加有效 地利用各种通信技术，并且更加有效地传递信息，为人类服务。
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IP网络基础我们都知道，ＩＰ是由四段数字组成，在此，我们先来了解一下3类常用的ＩＰA类IP段0.0.0.0 到127.255.255.255B类IP段128.0.0.0 到191.255.255.255C类IP段192.0.0.0 到223.255.255.255其它地址为预留地址或有其它作用，这里不做描述。
IP地址可以简单的分成公有地址和私有地址两类。
公有地址（Public address）由Inter NIC（Internet Network Information Center因特网信息中心）负责，这些IP地址分配给注册并向Inter NIC提出申请的组织机构，通过它直接访问因特网，例如公司现在所用的固定ip：171.8.119.78，这是一个B 类公网地址。
私有地址（Private address）属于非注册地址，专门为组织机构内部使用，用于组建小型办公网络，如家庭或目前公司的路由器自动分配的IP 地址等（一般为C类地址）。
以下列出留用的内部私有地址A类10.0.0.0--10.255.255.255B类172.16.0.0--172.31.255.255C类192.168.0.0--192.168.255.255Ａ类的默认子网掩码255.0.0.0 一个子网最多可以容纳1677万多台电脑Ｂ类的默认子网掩码255.255.0.0 一个子网最多可以容纳6万台电脑Ｃ类的默认子网掩码255.255.255.0 一个子网最多可以容纳254台电脑子网掩码：与二进制IP地址相同，子网掩码由1和0组成，且1和0分别连续。
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，1的数目等于网络位的长度；右边是主机位，用二进制数字“0”表示，0的数目等于主机位的长度。
这样做的目的是为了让掩码与ip地址做按位与运算时用0遮住原主机数，而不改变原网络段数字，而且很容易通过0的位数确定子网的主机数（2的主机位数次方-2，因为主机号全为1时表示该网络广播地址，全为0时表示该网络的网络号，这是两个特殊地址）。
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。
大部分人可能认为，要想把一些电脑搞在同一网段，只要ＩＰ的前三段一样就可以了，但是如果照这说的话，一个子网就只能容纳254台电脑？真是有点笑话。
我们来说详细看看吧。
要想在同一网段，只要网络标识相同就可以了，那要怎么看网络标识呢？首先要做的是把每段的ＩＰ转换为二进制。
（有人说，我不会转换，没关系，我们用Ｗｉｎｄｏｗｓ自带计算器就行。
打开计算器，点查看>科学型，输入十进制的数字，再点一下“二进制”这个单选点，就可以切换至二进制了。
）把子网掩码切换至二进制，我们会发现，所有的子网掩码是由一串连续的1和一串连续的0组成的（一共4段，每段8位，一共32位数）。
255.0.0.0 11111111.00000000.00000000.00000000255.255.0.0 11111111.11111111.00000000.00000000255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000这是A/B/C三类默认子网掩码的二进制形式，其实，还有好多种子网掩码，只要是一串连续的1和一串连续的0就可以了（每段都是8位）。
如11111111.11111111.11111000.00000000，这也是一段合法的子网掩码。
子网掩码决定的是一个子网的计算机数目，计算机公式是2的m次方减2（全为0代表这个网络的地址，全为1为广播地址），其中，我们可以把m看到是后面的多少颗0。
如255.255.255.0转换成二进制，那就是11111111.11111111.11111111.00000000，后面有8颗0，那m就是8，255.255.255.0这个子网掩码可以容纳2的8次方减2（台）电脑，也就是254台。
再或者11111111.10000000.00000000.00000000，这也是一个合法的子网掩码，能容纳2的23次方减2个ip地址，即可容纳8388606台电脑判断是否在一个子网要想判断两个IP是否在一个子网内，只需要把两个IP与子网掩码分别用二进制表示出来，然后进行按位与运算，得出的就是它们所在子网的网络地址，如相同，则在一个子网内，不同则不属于1个自网：例1：ip: 211.95.165.24 11010011 01011111 10100101 00011000 子网掩码：255.255.254.0 11111111 11111111 111111110 00000000 与的结果是: 11010011 01011111 10100100 0000000010进制表示：211 92 164 0 Ip: 211.95.164.78 11010011 01011111 10100100 01001110 子网掩码：255.255.254.0 11111111 11111111 111111110 00000000 与的结果是: 11010011 01011111 10100100 0000000010进制表示：211 92 164 0所以这两个IP在一个子网里。
例2：ip: 192.168.1.55 11000000 10101000 00000001 00110111 子网掩码：255.255.255.192 11111111 11111111 111111111 11000000与的结果是: 11000000 1010100000000001 0000000010进制表示：192 168 1 0 Ip: 192.168.1.78 11000000 10101000 00000001 01001110子网掩码：255.255.255.192 11111111 11111111 11111111111000000与的结果是: 11000000 1010100000000001 0100000010进制表示：192 168 1 64所以这两个IP不在在一个子网里。
为什么划分子网在20世纪70年代初期，建立Internet的工程师们并未意识到计算机和通信在未来的迅猛发展。
局域网和个人电脑的发明对未来的网络产生了巨大的冲击。
开发者们依据他们当时的环境，并根据那时对网络的理解建立了逻辑地址分配策略。
他们知道要有一个逻辑地址管理策略，并认为32位的地址已足够使用。
为了给不同规模的网络提供必要的灵活性，IP地址的设计者将IP地址空间划分为五个不同的地址类别，如下表所示，其中A,B,C三类最为常用：从当时的情况来看，32位的地址空间确实足够大，能够提供232（4,294,967,296，约为43亿）个独立的地址。
这样的地址空间在因特网早期看来几乎是无限的，于是便将IP地址根据申请而按类别分配给某个组织或公司，而很少考虑是否真的需要这么多个地址空间，没有考虑到IPv4地址空间最终会被用尽。
但是在实际网络规划中，它们并不利于有效地分配有限的地址空间。
对于A、B类地址，很少有这么大规模的公司能够使用，而C类地址所容纳的主机数又相对太少。
所以有类别的IP地址并不利于有效地分配有限的地址空间，不适用于网络规划。
子网划分意义：许多人都有疑问，这网划分的意义在哪，因为大家都知道，采用重新划分子网方式下的子网划分不仅不能增加新的可用IP地址，而且还将损失一部分IP地址。
要说明这个问题，我们就得先理解局域网中的广播概念。
我们知道，虽然交换机取代集线器，局域网中的广播包发送量有明显的减少，因为交换机有MAC地址学习功能，数据包的发送可以直接发往目的节点。
但是它在一开始还是要通过广播的方式来寻找目的节点的，况且有些数据包还必须通过广播的方式来进行传输。
所以在交换局域网中仍然存在数据包广播传输问题。
所谓广播传输，就是向本网段中的所有节点都发送同样的数据包，这就势必要占用相当多的网络资源（因为每个广播数据包硬件设备都要对它进行分析），特别是带宽资源。
然而最令人讨厌的就是在这些广播传输中对终端真正有用的只是所有广播接收用户中的一个，因为广播的目的就是查询目标用户的MAC地址，这样也就是在所有广播传输中，绝大多数都是没有取到任何作用的，纯粹是资源的浪费。
而且网络规模越大，广播数据包发送所占用的资源就越多（因为广播中要传输的次数越多），很可能就形成广播风暴，正常的网络通信可能被中断，致使网络瘫痪。
现在有一些黑客惯常采用的拒绝服务（DoS）就类似于这种手段，常用来攻击一些比较著名的网站，只需要不断地向网站服务器发送大量的数据包，使服务器疲于处理这些数据包，占住服务器的整个系统和带宽资源，使它最终于崩溃。
明白以上这样一个事实后我们就知道划分子网的以下几方面意义：首先，一个最为重要意义就在于减少广播所带来的负面影响，提高性能的整体性能。
因为广播数据包只能在同一网段中传输，网络规模小了，网络中用户数少了，当然所占用的资源也就少了。
其次，节省了IP地址资源。
这看似与前面介绍的连接主机数减少相矛盾，其实这要看具体的对象来定。
对本身规模就较大（200个用户以上）的网络，划分子网后，可用的IP地址数是减少了，但是如果对于那些很小的小型企业网络来说，划分子网后又可节省大量IP地址资源。
因为几个小网络可以共用一个大的网络地址范围，而且同样可以取到隔离的作用。
比如你是某个学校的网管，现在你的学校内在不同的地点有四个机房，每个机房25台机器，需要给这些机器配置IP地址和子网掩码。
你可能会觉得这再简单不过了，采用4个C类地址段，每个机房一个，然后在一一配置不就搞定了。
这样做理论上没错，但你有没有想到这样做很浪费，你一共浪费了（254-25）*4=916个IP地址，如果公用网上也照你这样做，那么Internet上的IP地址早就枯竭了。
而通过子网的划分，您就可以在同一个C类网络中容纳这个相对独立的子网了。
还有，由于不同子网之间是不能直接通信的（但可通过路由器或网关进行），在网络安全形势不容乐观的今天，网络越小，安全性就相对越高，因为入侵的途经小了。
特别是对于那些企业敏感部门，如财务和人事等。
况且小的网络也比较容易部署特别的安全策略，而在大的网络中这些特别的安全策略可能会影响其他用户的工作。
最后一个就是便于维护了。
要知道，一个大的网络要查找故障点是相当困难的，如果把网络规模缩小了，查找的范围也就小了，维护起来也更方便了。
划分子网并不是有百利而无一害的。
它的不利之处有两个方面：可连接的主机数减少（相对规模较大的网络而言）和各子网间不能直接通信。
因为各子网中都有一个网络地址和广播地址是不能作为主机地址的，所以在一个子网中就有2个IP地址被“浪费”掉了，子网越多，浪费的IP地址数就越多。