IP地址的组成

        IP地址由两部分组成：网络地址 + 主机地址

IP地址分为IPV4和IPV6地址

        IPV4地址由32位的0和1组成，现在IPV4地址全球已经枯竭

        IPV6地址由128位的0和1组成，IPV6的发明，让地球的每一粒沙子都有一个IP地址

IPv4地址（以192.168.1.1 24为例）

        使用点分十进制方法表示

IPv4地址长度32位，四字节。IPv4地址包含网络号和主机号。

子网掩码的作用：区分网络位和主机位

IPv4的分类

按照主机数量和用途分类

大型网络        A类网络        包含大量主机的网络。大型网络数量少

中型网络        B类网络        包含中等主机的网络。中型网络数量中等

小型网络        C类网络        包含少量主机的网络。小型网络数量多

组播地址         D类网络 只能作为目标IP使用 -- 一对一个组的主机

用于科研         E类网络

A类地址 -- 首个八位组第一位总是被设置为0。0被作为缺省地址部分，127被保留为内部回送地址。—十进制范围1~126.

        A类地址中的私有地址：10.0.0.0 /8

B类地址 -- 总是把左边前两位设置为01。—十进制范围128~191

        B类地址中的私有地址：172.16.0.0 /16-172.31.0.0/16

C类地址 -- 总是把左边前三位设置为110。—十进制范围192~223

        C类地址中的私有地址：192.168.0.0-192.168.255.255

我们习惯性的将使用私网IP搭建的网络成为私网；使用公网IP搭建的网络成为公网。私网地址在同一私网中不可以重复使用

特殊的IP地址

        .0.0.0/0   0.0.0.0 - 0.255.255.255  缺省地址

        127.0.0.0/8   127.0.0.0 - 127.255.255.255本地环回地址

        255.255.255.255 32   受限广播地址

        224.0.0.0/4      224.0.0.0-239.255.255.255组播地址

IPv4报文

ipv4中字段的特殊含义

version -- 指明IP版本号为4.这个字段长度为4位

Internet Header Length -- 指明在IPv4包头中以4字节为单位的块的数量。这个字段的长度是4位。因为一个IPv4报头的最小长度是20字节，所以IHL字段对的最小值为5.IPv4选项可以通过增加4字节来扩展最小的IPv4报头的长度。如果一个IPv4选项没有用完IPv4选项字段中所有的4个字节，剩下的字节将填充为0，以使得整个IPv4报头保持32位（4字节）的整数倍。当这个字段为最大值0xF时，IPv4报头包括了选项的最大长度是60（15×4）。

Type of service -- 指明了这个包在IPv4网络上通过路由器传输时，希望得到的服务类型。这个字段的长度为8位，它包含了优先、延迟、吞吐量和可靠性特征。

Total Length -- 指明了IPv4包的全部长度（IPv4报头和IPv4有效载荷）并且不包括链路层的帧。这个字段的长度是16位，它标明了IPv4包的最大长度是65535字节。

Identification -- 识别特殊的IPv4包。这个字段的长度是16位。识别字段在IPv4包的远端是可以选择的。如果IPv4包是分割开的，那么所有分片中将保留识别字段以便目的节点能够重新组装这些分片。

Flags -- 标志用在分割处理时。这个字段的长度是3位，然而只有其中两位为当前使用所定义。有两个标志：一个指明了IPv4包是否被分割；另一个指明了是否还有更多的分片在当前帧之后。

fragment offset -- 指明了分片相对于最初的IPv4有效载荷中偏移的位置。这个字段的长度是13位。

Time to Live -- 指明了IPv4包在被丢弃之前能够通过的最大连接数。这个字段的长度是8位。生存期字段被用来作为时间计数器，根据消耗的TTL一个IPv4路由器确定了IPv4包向前传送要求的必要时间（秒）。q当TTL等于0时一个ICMP超时（ Time Expired）报文将被传送到源IPv4地址，并且这个包会被丢弃。

Protocol -- 指明了高层协议。这个字段是8位。例如TCp使用的协议为6，UDP使用的协议为17，ICMP使用的协议时1.Protocol字段是用来把一个IPv4包进行多路分解到高层协议。

Header checksum -- 提供了只是对于IPv4头部的校验。这个字段的长度为16位。IPv4的有效载荷不包括这个校验计算作为有效载荷，他通常是包含自己的校验。每个IPv4节点接受到IPv4就检查其IPv4头部校验，如果校验检查失败就把这个IPv4包丢弃。当路由器向前传送一个IPv4包就一定会消耗TTL。因此在源站和目的站之间的每一跳，他头部校验都会被重新计算一次。

Source Address -- 保存源主机的IPv4地址。32位

Destination Address -- 保存目的端主机的IPv4地址。32位

dress --保存源主机的IPv4地址。32位

Destination Address --保存目的端主机的IPv4地址。32位

Options -- 保存一个或者更多的IPv4选项。这个字段的长度是32位的倍数。如果IPv4的选项没有用到32位，必须将其填充到32位，以保持IPv4头是4字节块的整数倍，以便Internet Header Length字段对其进行说明。

因为IPv4地址的枯竭，如果一个部门只需要两个地址但是划了一个192.168.1.0 24的网段过去，就会导致剩下的IP地址无法合理利用，这个时候VLSM --- 可变长子网掩码技术就出现了

VLSM --可变长子网掩码---子网划分

找规律哈哈

192.168.1.0/24 借一位

        192.168.1.0/25                代表数字128

        128 192.168.1.128/25

192.168.1.0/24 借两位

        192.168.1.0/26                 代表数字64

        192.168.1.64/26

        192.168.1.128/26

        192.168.1.192/26

192.168.1.0/24 借三位

192.168.1.11100000/24+3  代表数字32

        192.168.1.0/27                     

        192.168.1.32/27

        192.168.1.64/27

        192.168.1.96/27

        192.168.1.128/27

        192.168.1.160/27

        192.168.1.192/27

        192.168.1.224/27

192.168.1.0/24 借4位

192.168.1.00000000/24+4  代表数字16

        192.168.1.0/28                      

        192.168.1.16/28

        192.168.1.32/28

        192.168.1.48/28

        。。。

        192.168.1.240/28

总结规律

借一位划分两个网段

借两位划分四个网段

借三位划分八个网段

借四位划分16个网段

以借n位，剩余主机位数m为例

 可获得的网段数：2^n

一个网段中拥有的IP数量：2^m

一个网段中可用的IP数量：2^m - 2 （因为每一段地址的第一个用来标识网段，最后一个用来做本网段的广播地址）

例题

某公司有N个部门，每个部门最多不超过5个人，现有网段192.168.1.0/24,请问，该公司最多有多少个部门？

每个部门最多不超过5个人，主机数量<=5  因此最少借的主机位剩3位，这样每个网段最多存在2^3-2=6个主机

网络位：32-3=29  因此最多借5位

划分后最多获得网段数量：2^5=32，即最多有32个部门

CIDR 无类域间路由 -- 汇总

方法：母网号一致，取相同位，去不同位

实际就是子网汇总的逆运算，向前取一位，可容纳2个网段，取两位，可容纳4个网段，取n位可获得2^n个网段

例题

192.168.1.0 24

192.168.2.0 24

192.168.3.0 24

汇总后：192.168.0.0 22

超网：汇总后的子网掩码长度小于主类网（ABC）的子网掩码长度