【HCIA】IP 编址、子网划分、ICMP

目录

什么是 IP 地址

点分十进制表示法

IP 地址的构成

五类 IP

私网 IP

有类 IP、无类 IP

网络地址、广播地址、可用地址

IP 地址的计算

特殊 IP 地址

子网划分

ICMP

        ping

        tracert

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什么是 IP 地址

1、用于标识一个设备的端口

2、用于网络层的寻址

点分十进制表示法

 IP 地址由 32 位二进制数组成，我们将 8 位二进制分为一段，最后用十进制的方式表示出每段的数字。

例：

IPv4 地址取值范围：

00000000.00000000.00000000.00000000 ~ 11111111.11111111.11111111.11111111

=

0.0.0.0 ~ 255.255.255.255

IP 地址的构成

 IP 地址由「网络部分」和「主机部分」组成。

网络部分：用于标识一个网络

主机部分：用于区分一个网络中的不同主机

子网掩码：用于区分 IP 地址中的网络部分和主机部分，在子网掩码中，IP 地址为网络部分将置为 1，为主机部分将置为 0。

例：

五类 IP

 IP 地址分为 A类、B类、C类、D类、E类

私网 IP

由于 IP 地址数量有限，所以家庭、学校、小公司等用的 IP 地址都是私网地址。

私网地址：本地有效，不可上网，上网需进行地址转换。

私网 IP 地址有 3 个：

A类：10.0.0.0 ~ 10.255.255.255

B类：172.10.0.0 ~ 172.31.255.255

C类：192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

有类 IP、无类 IP

有类 IP：IP 地址的掩码与原本的掩码相匹配

例：192.168.1.1 /24

无类 IP：IP 地址的掩码与原本的掩码不匹配

例：10.1.1.1 /24（原本为「/8」）

网络地址、广播地址、可用地址

192.168.1.0 /24 为例：

网络地址：主机位为全 0，用于标识一个网段或该网络所有主机。

11000000.10100000.00000001.00000000

=

192.168.1.0

广播地址：主机位为全 1，用于向该网段所有主机发送数据。

11000000.10100000.00000001.11111111

=

192.168.1.255

可用地址：可分配的地址（0、1 随意组合）。

11000000.10100000.00000001.00000001 ~ 11000000.10100000.00000001.11111110

=

192.168.1.1 ~ 192.168.1.254（除去网段和广播地址）

IP 地址的计算

IP 地址数 = 2 的主机位数次方

例：192.168.1.1 /24 的 IP 地址数为 2^8 = 256

可用 IP 地址数 = IP 地址数 - 2（除去网段和广播地址）

特殊 IP 地址

广播地址：255.255.255.255（向所有主机发送数据，受限于网关）

任意地址：0.0.0.0（表示任何网络的网络地址）

环回地址：127.0.0.0 /8（测试本地网卡是否正常、用于部分进程之间的交互）

本地链路地址：169.254.0.0 /24（DHCP 获取失败时得到的地址）

子网划分

 当一个网段内的主机较少，这时就可以向后借位进行子网划分，避免浪费 IP 地址。

例：将 192.168.1.0 /24 的子网掩码向后借 1 位。

ICMP

ICMP 是一种用来排查错误的协议，主要功能有 ping、tracert。

 下图为例做 ping、tracert 测试

        ping

测试源 IP 和目的 IP 的连通性。直接返回是否可通。

        tracert

探测到达目的地所经过的所有三层网络设备，用于排错。

 tracert 会将发送的第一条报文的 TTL 设置为 1，第二条报文设置为 2，以此类推，直到到达目的地。每一条将发送三个探测报文。

当第一条报文由 PC1 传到网关时，TTL -1 变为 0，无法再传输，网关便返回超时的信息，并将下一条报文的 TTL 置为 2。

  第二条报文的 TTL 传到网关时 -1，到 PC2 再 -1，这时正好到达 PC2，则 PC2 正常回复 reply 的信息。