网段划分以及计算

ip地址分为两个部分网络号和主机号
网络号: 保证相互连接的两个网段具有不同的标识;
主机号: 同一网段内, 主机之间具有相同的网络号,但是必须有不同的主机号;
不同的子网其实就是把网络号相同的主机号连接在一起
如果子网中增加一个主机则这台主机的网络号和这个子网的网络号必须相同但是主机号必须不能和子网中的其他主机重复
通过合理设置主机号和网络号, 就可以保证在相互连接来了,
但是手动管理子网内的IP, 是一个相当麻烦的有一种技术叫做
DHCP, 能够自动的给子网内新一般的路由器都带有DHCP功能. 因此路由器也提出一种划分网络号和主机号的方案, 把所有IP 能够自动的给子网内新增主机节点分配IP地址, 避免了手动管理IP的不便.一般的路由器都带有DHCP功能. 因此路由器也可以看做一个DHCP服务器.
以前划分网络号和主机号的方法ip地址分为5类
A类 0.0.0.0到127.255.255.255 –7位网络号
B类 128.0.0.0到191.255.255.255 —14位网络号
C类 192.0.0.0到223.255.255.255 —21位网络号
D类 224.0.0.0到239.255.255.255 —-28位多播组号
E类 240.0.0.0到247.255.255.255—–留着后用
随着Internet的飞速发展,这种划分方案的局限性很快显现出来,大多数组织都申请B类网络地址, 导致B类地址很快就分配完了, 而A类却浪费了大量地址;
例如, 申请了一个B类地址, 理论上一个子网内能允许6万5千多个主机. A类地址的子网内的主机数更多.
然而实际网络架设中, 不会存在一个子网内有这么多的情况. 因此大量的IP地址都被浪费掉了.
针对这个问题提出了新的划分方案CIDR
引入一个额外的子网掩码来区分网络号和主机号
子网掩码是32位整型正整数通常一串0结尾
ip地址和子网掩码进行按位与就得到了网络号
子网掩码取反与ip地址与就得到了主机号
主机号从全0到全1就是子网的地址范围;
更简洁的表示方法,140.252.20.68/24,表示IP地址为140.252.20.68, 子网掩码的高24位是1,也就是255.255.255.0
特殊的ip地址
ip地址主机地址全为0就成了网络号代表局域网
ip地址主机地址全为1就成了广播地址,用于给同一个链路中相互连接的所有主机发送数据包
127.的ip地址用于本机环回测试一般为127.0.0.1
将一个C类网络划分20个子网，最适合的子网掩码是多少
2^4<20<
(2^5)
所以至少需要5位来表示网络号（向主机号借5位），
也就是说子网掩码部分应该是 11111111 11111111 11111111 11111000
255.255.255.248
eg 1
ip 140.252.20.68
子网掩码255.255.255.0
网络号140.252.20.0
子网地址范围140.255.20.0—-140.252.20.255
私有IP地址和公网IP地址
如果一个组织内部组建局域网,IP地址只用于局域网内的通信,而不直接连到Internet上,理论上 使用任意的IP地址都
可以,但是RFC 1918规定了用于组建局域网的私有IP地址
10.,前8位是网络号,共16,777,216个地址
172.16.到172.31.,前12位是网络号,共1,048,576个地址
192.168.*,前16位是网络号,共65,536个地址
包含在这个范围中的, 都成为私有IP, 其余的则称为全局ip或者公网ip
一个路由器可以配置两个IP地址, 一个是WAN口IP, 一个是LAN口IP(子网IP).路由器LAN口连接的主机, 都从属于当前这个路由器的子网中. 不同的路由器, 子网IP其实都是一样的(通常都是192.168.1.1). 子网内的主机IP地址不能重复. 但是子网之间的IP地址就可以重复了. 每一个家用路由器, 其实又作为运营商路由器的子网中的一个节点. 这样的运营商路由器可能会有很多级最外层的运营商路由器, WAN口IP就是一个公网IP了.子网内的主机需要和外网进行通信时, 路由器将IP首部中的IP地址进行替换(替换成WAN口IP), 这样逐级替换, 最终数据包中的IP地址成为一个公网IP. 这种技术称为NAT(Network Address Translation，网络地址转换).
路由
在复杂的网络结构中, 找出一条通往终点的路线;
iP数据包的传输过程: 当IP数据包, 到达路由器时, 路由器会先查看目的IP;
路由器决定这个数据包是能直接发送给目标主机, 还是需要发送给下一个路由器;
依次反复, 一直到达目标ip地址
如何判断当前数据包发送哪里就得依靠每个节点内部维护一个路由表
路由表可以使用route命令查看
如果目的IP命中了路由表, 就直接转发即可;
路由表中的最后一行,主要由下一跳地址和发送接口两部分组成,当目的地址与路由表中其它行都不匹配时,就按缺省路由条目规定的接口发送到下一跳地址。
假设某主机上的网络接口配置和路由表如下:

这台主机有两个网络接口,一个网络接口连到192.168.10.0/24网络,另一个网络接口连到192.168.56.0/24网络;
路由表的Destination是目的网络地址,Genmask是子网掩码,Gateway是下一跳地址,Iface是发送接口,Flags中的U标志表示此条目有效(可以禁用某些 条目),G标志表示此条目的下一跳地址是某个路由器的地址,没有G标志的条目表示目的网络地址是与本机接口直接相连的网络,不必经路由器转发;
转发过程例1: 如果要发送的数据包的目的地址是192.168.56.3
跟第一行的子网掩码做与运算得 到192.168.56.0,与第一行的目的网络地址不符
再跟第二行的子网掩码做与运算得 到192.168.56.0,正是第二行的目的网络地址,因此从eth1接口发送出去;
由于192.168.56.0/24正 是与eth1 接口直接相连的网络,因此可以直接发到目的主机,不需要经路由器转发;
转发过程例2: 如果要发送的数据包的目的地址是202.10.1.2
依次和路由表前几项进行对比, 发现都不匹配;
按缺省路由条目, 从eth0接口发出去, 发往192.168.10.1路由器; 由192.168.10.1路由器根据它的路由表决定下一跳地址;
EG:局域网的网络地址192.168.1.0/24，局域网络连接其他网络的网关地址是192.168.1.1。主机192.168.1.20访问172.16.1.0/24网络时，其路由设置正确的是？
A.route add default 192.168.1.0 netmask 172.16.1.1 metric 1
Broute add -net 172.16.1.0 gw 192.168.1.1 netmask 255.255.255.0 metric 1
Croute add -net 192.168.1.0 gw 192.168.1.1 netmask 255.255.255.0 metric 1
Droute add -net 172.16.1.0 gw 172.16.1.1 netmask 255.255.255.0 metric 1
gw是下一跳的路由器入口ip,metric跳数
主机是192.168.1.20没有合适的连接网络所以需要路由转发.选择的路由表路线添加的是172.16.1.0/24方位入口ip是192.68.1然后匹配网络地址选择是B
路由表说明
————————————–源码:———————————————-Active Routes:
Network Destination Netmask Gateway Interface Metric
0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.123.254 192.168.123.88 1
127.0.0.0 255.0.0.0 127.0.0.1 127.0.0.1 1
192.168.123.0 255.255.255.0 192.168.123.68 192.168.123.68 1
192.168.123.88 255.255.255.255 127.0.0.1 127.0.0.1 1
192.168.123.255 255.255.255.255 192.168.123.68 192.168.123.68 1
192.168.123.255 255.255.255.255 192.168.123.88 192.168.123.88 1
224.0.0.0 224.0.0.0 192.168.123.68 192.168.123.68 1
255.255.255.255 255.255.255.255 192.168.123.68 192.168.123.68 1
Default Gateway: 192.168.123.254

当前的路由：
destination 目的网段
mask 子网掩码
interface 到达该目的地的本路由器的出口ip
gateway 下一跳路由器 入口 的ip，路由器通过interface和gateway定义一调到下一个路由器的链路，通常情况下，interface和gateway是同一网段的
metric 跳数，该条路由记录的质量，一般情况下，如果有多条到达相同目的地的路由记录，路由器会采用metric值小的那条路由

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