IPv4地址
IPV4地址為32位字符串，使用點(diǎn)分十進(jìn)制表示，既4個(gè)8位字符串。
例如：
點(diǎn)分十進(jìn)制： 192 . 168 . 10 . 1
二 進(jìn) 制：11000000 10101000 00001010 00000001
網(wǎng)絡(luò )部分和主機部分：
1） 網(wǎng)絡(luò )部分：定義為網(wǎng)絡(luò )地址部分的比特模式相同的一組主機；
2） 主機部分：使用的比特位數決定了網(wǎng)絡(luò )中可以容納的主機數量。
二進(jìn)制到十進(jìn)制轉換
位置記數法：
以十進(jìn)制數字 245 為例，2 表示的值是 2*10^2（2 乘以 10 的 2 次冪）。2 位于我們通常稱(chēng)為“百位”的位置。位置記數法稱(chēng)此位置為基數的 2 次冪位置，因為基數（即基）是 10 而冪是 2。
在基數為 10 的數制系統中使用位置記數法時(shí)，245 表示：
245 = (2 * 10^2) + (4 * 10^1) + (5 * 10^0)
或
245 = (2 * 100) + (4 * 10) + (5 * 1)
二進(jìn)制數制系統：
在二進(jìn)制數制系統中，基是 2。因此，每個(gè)位置代表 2 的冪，冪次逐位增加。在 8 位二進(jìn)制數中，各個(gè)位置分別代表以下數量：
2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0
128 64 32 16 8 4 2 1
當我們將一個(gè)字節轉換為十進(jìn)制數字時(shí)，如果某個(gè)位置的數字為 1，則計入該位置所代表的數量，而如果該數字為 0，則不計入其數量。
二進(jìn)制數 1 1 1 1 1 1 1 1
十進(jìn)制數 128 64 32 16 8 4 2 1
各個(gè)位置上的數字 1 都表示要將該位置的值計入總數。以下是一個(gè)二進(jìn)制八位數的每個(gè)位置都為 1 時(shí)的累加算法?？倲禐?255。
128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255
十進(jìn)制轉換二進(jìn)制：
例如：如果 128 位位置上的值大于或等于 128，則在 128 位置上置入 1 并從要轉換的數字中減去 128。然后，將此運算的余數與下一個(gè)較小值（即 64）相比較。接下來(lái)，對所有剩余位的位置重復此過(guò)程。
IPV4網(wǎng)絡(luò )中的地址類(lèi)型：
每個(gè) IPv4 網(wǎng)絡(luò )的地址范圍內都有三種類(lèi)型的地址：
1) 網(wǎng)絡(luò )地址 - 指代網(wǎng)絡(luò )的地址
2) 廣播地址 - 用于向網(wǎng)絡(luò )中的所有主機發(fā)送數據的特殊地址；（用于與該網(wǎng)絡(luò )中的所有主機通信。）
3) 主機地址 - 分配給網(wǎng)絡(luò )中終端設備的地址
網(wǎng)絡(luò )前綴：
前綴長(cháng)度指示地址的網(wǎng)絡(luò )部分的比特位數。
例如：在 172.16.4.0 /24 中，/24 就是前綴長(cháng)度，它告訴我們前 24 位是網(wǎng)絡(luò )地址。
計算網(wǎng)絡(luò )地址、主機地址和廣播地址：
計算網(wǎng)絡(luò )地址：就是本網(wǎng)段中最小的那個(gè)就是網(wǎng)絡(luò )地址。
計算廣播地址：就是本網(wǎng)段中最大的那個(gè)地址就是廣播地址，也可是說(shuō)下一個(gè)子網(wǎng)號減一就是廣播地址。
計算主機地址：網(wǎng)絡(luò )地址加一就是第一個(gè)可用的主機地址，廣播地址減一就是最后一個(gè)可用主機地址。
通訊類(lèi)型—單播、廣播、組播：
在 IPv4 網(wǎng)絡(luò )中，主機可采用以下三種方式之一來(lái)通信：
1) 單播 - 從一臺主機向另一臺主機發(fā)送數據包的過(guò)程。
2) 廣播 - 從一臺主機向該網(wǎng)絡(luò )中的所有主機發(fā)送數據包的過(guò)程。
A） 定向廣播 -定向廣播是將數據包發(fā)送給特定網(wǎng)絡(luò )中的所有主機。
B） 有限廣播 -有限廣播只限于將數據包發(fā)送給本地網(wǎng)絡(luò )中的主機。
3) 組播 - 從一臺主機向選定的一組主機發(fā)送數據包的過(guò)程。（就是要把數據傳給感 興趣的人）
保留的IPV4地址范圍：
實(shí)驗地址：240.0.0.0 到255.255.255.254
組播地址：224.0.0.0 到 239.255.255.255
主機地址：0.0.0.0 到 223.255.255.255
私有地址：
10.0.0.0 到 10.255.255.255 (10.0.0.0 /8)
172.16.0.0 到 172.31.255.255 (172.16.0.0 /12)
192.168.0.0 到 192.168.255.255 (192.168.0.0 /16)
環(huán)回地址：
127.0.0.0 到 127.255.255.255
環(huán)回是主機用于向自身發(fā)送通信的一個(gè)特殊地址。
鏈路本地地址：
169.254.0.0 到169.254.255.255
在沒(méi)有可用 IP 配置的環(huán)境中，操作系統可以自動(dòng)將此類(lèi)地址分配給本地主機
TEST-NET 地址：
192.0.2.0 到 192.0.2.255
保留供教學(xué)使用，與實(shí)驗地址不同，網(wǎng)絡(luò )設備的配置中能夠 接受此類(lèi)地址
標準的IPv4地址類(lèi)別：
A類(lèi)：1.0.0.0
規劃網(wǎng)絡(luò )地址分配：
應該妥善規劃和記錄這些網(wǎng)絡(luò )內部地址的分配才能：
1) 防止地址重復
2) 提供和控制訪(fǎng)問(wèn)
3) 監控安全和性能
IPV6慨述：
二十世紀九十年代早期，Internet 工程任務(wù)組 (IETF) 對 IPv4 網(wǎng)絡(luò )地址耗盡的擔憂(yōu)加劇，因此開(kāi)始尋找新的協(xié)議來(lái)替代此協(xié)議。這一行動(dòng)拉開(kāi)了制定現今 IPv6 的序幕。
制定這一新協(xié)議的最初動(dòng)機是提高編址能力。制定 IPv6 的過(guò)程中還考慮了其它問(wèn)題，例如：
l 改進(jìn)數據包處理過(guò)程
l 增強可擴展性和壽命
l QoS 機制
l 集成安全性
要提供這些功能，IPv6 必須提供：
l 128 位分層編址，用以提高編址能力
l 報頭格式簡(jiǎn)化，用以改進(jìn)數據包處理過(guò)程
l 提高對擴展和選項的支持，用以增強可擴展性和延長(cháng)生命周期并改進(jìn)數據包處理程
l 流標簽功能，作為 QoS 機制
l 身份驗證和隱私權功能，用于集成安全性
子網(wǎng)掩碼：（就是用來(lái)定義IP地址的網(wǎng)絡(luò )部分和主機部分）
如果一個(gè)IP的主機位“全0”則為：一個(gè)子網(wǎng)、網(wǎng)段、網(wǎng)絡(luò )號。
如果一個(gè)IP的主機位“全1”則為：本網(wǎng)段的廣播地址。
如果網(wǎng)絡(luò )位全1，主機位全0 則為本網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼
例如： IP地址是：192.168.1.180 子網(wǎng)掩碼是：255.255.255.128
即網(wǎng)絡(luò )部分就是：192.168.1.128
主機部分就是：192.168.1.129 到 192.168.1.254
廣播地址就是：192.168.1.255
AND運算：（就是用來(lái)算網(wǎng)絡(luò )地址）
AND運算：
1 AND 1 = 1
1 AND 0 = 0
0 AND 1 = 0
0 AND 0 = 0
例：主機地址 192 . 0 . 0 . 1
二進(jìn)制數 11000000 00000000 00000000 00000001
子網(wǎng)掩碼 255 . 255 . 0 . 0
二進(jìn)制數 11111111 11111111 00000000 00000000
網(wǎng)絡(luò )地址 192 。 0 。 0 . 0
AND運算：紅色=1 藍色=0
基本的子網(wǎng)劃分：
我們可以使用一個(gè)或多個(gè)主機位作為網(wǎng)絡(luò )位創(chuàng )建子網(wǎng)。具體做法是延長(cháng)掩碼，從地址的主機部分借用若干位來(lái)增加網(wǎng)絡(luò )位。使用的主機位越多，可以定義的子網(wǎng)也就越多。每借用一個(gè)位，可用的子網(wǎng)數量就翻一番。但是，每借用一個(gè)位，每個(gè)子網(wǎng)可用的主機地址就會(huì )減少。
用于計算子網(wǎng)的公式
使用此公式可計算子網(wǎng)數量：
2^n，其中，n = 借用的位數
在此示例中，計算結果如下：
2^1 = 2 個(gè)子網(wǎng)
主機數量
要計算每個(gè)網(wǎng)絡(luò )的主機數量，可以使用公式 2^n - 2，其中，n = 留給主機的位數。
采用此公式，(2^7 - 2 = 126) 表示這些子網(wǎng)中每個(gè)子網(wǎng)可包含 126 臺主機。
檢查每個(gè)子網(wǎng)最后一個(gè)二進(jìn)制八位數的二進(jìn)制數字。兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )的最后一個(gè)二進(jìn)制八位數的值分別是：
子網(wǎng) 1：00000000 = 0
子網(wǎng) 2：10000000 = 128
IP地址劃分：
標準的IP地址劃分浪費過(guò)大，所以使用細分子網(wǎng)來(lái)減少劃分照成的浪費，
細分子網(wǎng)就是說(shuō)：先劃分需要地址最大的那個(gè)，在劃分小的。
舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)把：有4個(gè)部門(mén)，A部門(mén)需要60個(gè)地址、B部門(mén)需要30、C部門(mén)需要、10個(gè)地址、D部門(mén)需要10個(gè)地址。就用：192.168.1.0/24中地址：
192.168.1.0/26
192.168.1.64/26
192.168.1.128/26
192.168.1.192/26
A部門(mén)就用：192.168.1.0/26 (范圍是：1~62)
192.168.1.64/26劃分
192.168.1.64/27
192.168.1.96/27
B部門(mén)就用：192.168.1.64/27（范圍：65~94）
192.168.1.96/27劃分
192.168.1.96/28
192.168.1.112/28
C部門(mén)就用：192.168.1.96/28 （范圍：97~110）
D部門(mén)就用：192.168.1.112/28（范圍：113~126）
網(wǎng)絡(luò )的常用工具：
PING：用來(lái)測試本地協(xié)議是否工作正常，還用來(lái)測試與遠端設備的網(wǎng)絡(luò )層是否可達！
Traceroute：
用于觀(guān)察這些主機之間的路徑。
往返時(shí)間 （RTT）：可提供路徑沿途每一跳的往返時(shí)間 (RTT) 并指示是否某一跳未響應。RTT 是數據包到達遠程主機以及從該主機返回響應所花費的時(shí)間。星號 (*) 用于表示丟失的數據包。
生存時(shí)間 (TTL)第 3 層報頭中 TTL 字段的功能和 ICMP 超時(shí)消息。TTL 字段用于限制數據包可以經(jīng)過(guò)的跳數。數據包每經(jīng)過(guò)一臺路由器，TTL 字段便會(huì )減 1。當 TTL 變?yōu)榱銜r(shí)，路由器將不再轉發(fā)該數據包而將其丟棄。
ICMP（Internet 控制消息協(xié)議）：
其用途是就特定情況下處理 IP 數據包的相關(guān)問(wèn)題提供反饋。
ICMP 是 TCP/IP 協(xié)議簇的消息協(xié)議。
ICMP 消息的常見(jiàn)類(lèi)型
可能發(fā)送的 ICMP 消息包括：
1) 主機確認（就是說(shuō)：用來(lái)確認主機是否運行正常）
2) 無(wú)法到達目的或服務(wù)器（也就是說(shuō)：ping目的不可達）
“目的無(wú)法到達”代碼包括：
0 = 網(wǎng)絡(luò )無(wú)法到達
（當ICMP消息傳到路由器時(shí)，路由器沒(méi)有去往該消息的目的地址是責用0表示）
1 = 主機無(wú)法到達
（如果路由器有連接的路由適用于接收的數據包但卻無(wú)法將該數據包傳送到連接的網(wǎng)絡(luò )中的主機，該路由器會(huì )用代碼 = 1）
2 = 協(xié)議無(wú)法到達
3 = 端口無(wú)法到達
（2、3代碼：表示服務(wù)不可用。服務(wù)不可用的原因可能是未運行提供該服務(wù)的守護程序或者主機上的安全限制不允許訪(fǎng)問(wèn)該服務(wù)）
3) 超時(shí)（就是把TTL值減到0然后給源主機發(fā)送超時(shí)）
4) 路由重定向
（路由器可使用 ICMP 重定向消息來(lái)通知網(wǎng)絡(luò )中的主機有更佳路由可用于特定目的地址）
5) 源抑制（通知源主機暫時(shí)停止發(fā)送數據包，在路由器的緩沖區空間不能在接受數據包時(shí)會(huì )出現此消息）
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