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Internet协议类-网络& Host ID

由管理员撰写。发表于 IP协议

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压住他

本文介绍了“网络ID'和'主机ID在IP寻址和子网划分中发现了这个概念。我们分析 IP地址的结构网络类 并展示他们的 网络ID主机ID二进制格式 以表明系统的工作方式。

为了帮助理解网络类别分析,我们显示了一些著名ip地址范围的示例,并根据其类别和子网掩码来计算其有效网络和主机。

对于真正想了解IP寻址和子网划分的工程师来说,本文提供的信息极为重要。

每个协议套件都定义用于标识计算机和网络的某种类型的寻址。 IP地址也不例外。 IP地址可以采用某些值,这些值已由IEEE委员会定义(大多数情况下)。

一个简单的IP地址不仅仅是一个数字。它告诉我们网络,工作站是该工作站的一部分,并且它是节点ID。如果您不明白我在说什么,请不要让它担心太多,因为我们将在这里分析所有内容:)

IP地址类别和结构

当IEEE委员会坐下来整理所有计算机将要使用的数字范围时,它们得出了5种不同的范围,或者我们称之为IP地址的“类别”,并且有人申请了IP地址根据其网络的大小,可以在特定的“类别”内为它们提供一定范围。

为了使事情尽可能简单,让我们首先看一下5个不同的类:

ip-classes-1

在上表中,您可以看到5个类。我们的第一个类别是A,最后一个类别是E。前三个类别(A,B和C)用于标识工作站,路由器,交换机和其他设备,而最后两个类别(D和E)则保留用于特殊用途。

您已经知道IP地址由32位组成,这意味着它的长度为4个字节。 IP地址的第一个八位位组(前8位或第一个字节)足以让我们确定其所属的类。并且,根据IP地址所属的类别,我们可以确定IP地址的哪一部分是网络ID,哪一部分是节点ID。

例如,如果我告诉您IP地址的第一个八位字节是“ 168”,那么使用上表,您会注意到它位于128-191范围内,这使其成为B类IP地址。

了解班级

现在,我们将仔细研究这五个类。如果您还记得我之前提到过,根据网络的规模,在这些类别中为公司分配了不同的IP范围。例如,如果公司需要1000个IP地址,则可能会为其分配一个范围,该范围属于B类网络而不是A类或C类。

A类IP地址是为大型网络设计的,B类是为中型网络设计的,而C类是为小型网络设计的。

引入网络ID和节点ID概念

我们需要了解网络ID和节点ID的概念,因为它将帮助我们充分理解类为什么存在。简而言之,IP地址为我们提供了2条有价值的信息:

1)它告诉我们该设备属于哪个网络(网络ID)。

2)标识网络中的唯一设备(节点ID)。

将网络ID视为您所居住的郊区,并将该节点ID视为该郊区中的街道。如果您有其郊区和街道名称,则可以准确地说出某人在哪里。以相同的方式,网络ID告诉我们特定计算机属于哪个网络,而节点ID从驻留在同一网络中的所有其余计算机中识别该计算机。

下图为您提供了一个小示例,以帮助您理解该概念:

ip-classes-2

说明:

在上图中,您可以看到一个小型网络。我们为此网络分配了C类IP范围。请记住,C类IP地址是用于小型网络的。现在查看主机A,您将看到其IP地址为192.168.0.2。此IP地址的网络ID部分为蓝色,而主机ID为橙色。

我想有人问下一个问题:如何确定IP地址的哪一部分是网络ID,哪一部分是主机ID? 这就是我们接下来要回答的。

每个类别的网络和节点ID

网络类可帮助我们确定如何在网络部分和节点部分之间分配4字节(即32位)IP地址。

下表(以二进制形式)显示了网络ID和节点ID如何根据类而变化:

ip-classes-3

说明:

上表乍看起来似乎令人困惑,但实际上非常简单。我们将以A类为例进行分析,以便您可以准确了解此处发生的情况:

任何A类网络的网络ID总共有7位(位8始终设置为0),而主机ID则有24位。现在,我们要做的就是计算7位是多少:

2乘以7 = 128个网络的幂,对于主机:2乘以24 = 16,777,216个主机的幂,每个网络中的两个不能使用,因为一个是网络地址,另一个是网络广播地址(请参阅表格指向此页面的结尾)。这就是为什么当我们计算网络中的“有效”主机时,我们总是减去“ 2”。因此,如果我问您在A类网络上可以拥有多少个“有效”主机,则应该回答16,777,214而不是16,777,216。

您可以在下面的一张图中看到所有这些内容:

ip-classes-4

同样的情况适用于我们使用的其他两个类,即B类和C类,唯一的区别是网络和主机的数量发生了变化,因为为每个类分配给它们的位是不同的。

B类网络的网络ID为14位(设置了15位,16位且不能更改),主机ID的16位为16位,这意味着您最多可以拥有“ 2的14的幂” = 16,384个网络“ 2乘以16的幂” =每个网络中的65,536台主机,其中2台无法使用,因为一个是网络地址,另一个是网络广播地址(请参阅本页尾的表格)。因此,如果我问您在B类网络上可以拥有多少个“有效”主机,则应该回答65,534,而不是65,536。

ip-classes-5

C类网络的网络ID有21位(设置了22、23、24位且不能更改),主机ID则有8位,这意味着您最多可以具有'2的21的幂'= 2,097,152个网络和“ 2乘8的幂” =每个网络中的256个主机,其中两个不能使用,因为一个是网络地址,另一个是网络广播地址(请参阅本页尾的表格)。因此,如果我问您在C类网络上可以拥有多少个“有效”主机,则应该回答254,而不是256。

现在,即使我们可以使用3类IP地址,也有一些IP地址已保留供特殊用途。这并不意味着您不能将它们分配给工作站,但是如果您这样做,则会在网络中造成严重的问题。因此,最好避免使用这些IP地址。

下表显示了应避免使用的IP地址:

IP地址
功能
网络0.0.0.0
指默认路由。此路由是为了简化IP使用的路由表。
网络127.0.0.0

保留用于回送。地址127.0.0.1通常用于引用本地主机。使用此地址,应用程序可以寻址本地主机,就好像它是远程主机一样。

   
IP地址全部 主办 设置为“ 0”(网络地址)的位,例如192.168.0。0
指实际的网络本身。例如,网络192.168.0.0(C类)可用于标识网络192.168.0。路由表中经常使用这种表示法。
IP地址全部 节点位 设置为“ 1”(子网/网络广播),例如192.168。255.255
所有IP地址 节点位 设置为“ 1”是本地网络广播地址,并且必须 例如:125。255.255.255 (A级),190.30.255.255(B级),203.31.218.255(C级)。参见“多播" & "网络广播”以获取更多信息。
IP地址 所有位 设置为“ 1”(网络广播),例如 255.255.255.255

所有位都设置为“ 1”的IP地址是广播地址,必须 使用。这些地址指定给网络上的所有节点,无论它们可能具有什么IP地址。

现在,请确保遵守上述准则,否则,您将遇到很多问题!

重要的提示: 如上所述,每个网络都必须具有一个网络地址(对于C类网络是第一个IP地址,例如192.168.0.0)和一个广播地址(对于C类网络来说是最后一个IP地址,例如192.168.0.255),无论级别和大小如何在上面的表格和说明图中, 不能 使用。

因此,在计算网络中的可用IP地址时,请始终记住从该网络中的IP地址数量中减去2。

接下来是 子网划分部分,然后再继续进行操作,请确保您对我们介绍的新概念和新材料感到满意,否则子网划分将很难理解。或者,您可以访问 IP协议部分 有关涵盖Internet协议,IP标头分析以及更多内容的更多文章。

下一步-子网划分-简介

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