軟考網路工程師歷年知識點總結
ip 定址
一、ip位址概念
ip位址是乙個32位的二進位制數，它由網路id和主機id兩部份組成，用來在網路中唯一的標識的一台計算機。網路id用來標識計算機所處的網段；主機id用來標識計算機在網段中的位置。ip位址通常用4組3位十進位制數表示，中間用「.
」分隔。比如，192.168.
0.1。
[, ]：前面所講的32位ip位址稱之為ipv4，隨著資訊科技的發展，ipv4可用ip位址數目已經不能滿足人們日常的需要，據權威機構**到2023年要充分應用資訊科技，每個人至少需要10個ip位址，比如：計算機、筆記本、手機和智慧型化冰箱等。
為了解決該問題開發了ipv6規範，ipv6用128位表示ip位址，其表示為8組4位16進製制數，中間為「：」分隔。比如，ab32:
33ea:89dc:cc47:
abcd:ef12:abcd:
ef12。
二、ip位址分類
為了方便ip定址將ip位址劃分為a、b、c、d和e五類，每類ip位址對各個ip位址中用來表示網路id和主機id的位數作了明確的規定。當主機id的位數確定之後，乙個網路中是多能夠包含的計算機數目也就確定，使用者可根據企業需要靈活選擇一類ip位址構建網路結構。
[, ]a類位址用ip位址前8位表示網路id，用ip位址後24位表示主機id。a類位址用來表示網路id的第一位必須以0開始，其他7位可以是任意值，當其他7位全為0是網路id最小，即為0；當其他7位全為1時網路id最大，即為127。網路id不能為0，它有特殊的用途，用來表示所有網段，所以網路id最小為1；網路id也不能為127；127用來作為網路迴路測試用。
所以a類網路網路id的有效範圍是1-126共126個網路，每個網路可以包含224-2臺主機。
[, ]b類位址用ip位址前16位表示網路id，用ip位址後16位表示主機id。b類位址用來表示網路id的前兩位必須以10開始，其他14位可以是任意值，當其他14位全為0是網路id最小，即為128；當其他14位全為1時網路id最大，第乙個位元組數最大，即為191。b類ip位址第乙個位元組的有效範圍為128－191，共16384個b類網路；每個b類網路可以包含216-2臺主機（即65534臺主機）。
[, ]c類位址用ip位址前24位表示網路id，用ip位址後8位表示主機id。c類位址用來表示網路id的前三位必須以110開始，其他22位可以是任意值，當其他22位全為0是網路id最小，ip位址的第乙個位元組為192；當其他22位全為1時網路id最大，第乙個位元組數最大，即為223。c類ip位址第乙個位元組的有效範圍為192－223，共2097152個c類網路；每個c類網路可以包含28-2臺主機（即254臺主機）。
[, ]d類位址用來多播使用，沒有網路id和主機id之分，d類ip位址的第乙個位元組前四位必須以1110開始，其他28位可以是任何值，則d類ip位址的有效範圍為224.0.0.
0到239.255.255.
255。
[, ]e類位址保留實驗用，沒有網路id和主機id之分，e類ip位址的第一位元組前四位必須以1111開始，其它28位可以是任何值，則e類ip位址的有效範圍為240.0.0.
0至255.255.255.
254。其中255.255.
255.2555表示廣播位址。
在實際應用中，只有a、b和c三類ip位址能夠直接分配給主機，d類和e類不能直接分配給計算機。
三、網路id、主機id和子網掩碼
網路id用來表示計算機屬於哪乙個網路，網路id相同的計算機不需要通過路由器連線就能夠直接通訊，我們把網路id相同的計算機組成乙個網路稱之為本地網路（網段）；網路id不相同的計算機之間通訊必須通過路由器連線，我們把網路id不相同的計算機稱之為遠端計算機。
當為一台計算機分配ip位址後，該計算機的ip位址哪部份表示網路id，哪部份表示主機id，並不由ip位址所屬的類來確定，而是由子網掩碼確定。子網確定乙個ip位址屬於哪乙個子網。
子網掩碼的格式是以連續的255後面跟連續的0表示，其中連續的255這部份表示網路id；連續0部份表示主機id。比如，子網掩碼255.255.
0.0和255.255.
255.0。
根據子網掩碼的格式可以發現，子網掩碼有0.0.0.
0、255.0.0.
0、255.255.0.
0、255.255.255.
0和255.255.255.
255共五種。採用這種格式的子網掩碼每個網路中主機的數目相差至少為256倍，不利於靈活根據企業需要分配ip位址。比如，乙個企業有2000臺計算機，使用者要麼為其分配子網掩為255.
255.0.0，那麼該網路可包含65534臺計算機，將造成63534個ip位址的浪費；要麼使用者為其分配8個255.
255.255.0網路，那麼必須用路由器連線這個8個網路，造成網路管理和維護的負擔。
網路id是ip位址與子網掩碼進行與運算獲得，即將ip位址中表示主機id的部份全部變為0，表示網路id的部份保持不變，則網路id的格式與ip位址相同都是32位的二進位制數；主機id就是表示主機id的部份。
例題1：ip位址：192.168.23.35 子網掩碼：255.255.0.0
網路id:192.168.0.0 主機id:23.35
例題2：ip位址:192.168.23.35 子網掩碼：255.255.255.0
網路id:192.168.23.0 主機id:35
四、子網和cidr
將常規的子網掩碼轉換為二進位制，將發現子網掩格式為連續的二進位制1跟連續0，其中子網掩碼中為1的部份表示網路id，子網掩中為0的表示主機id。比如255.255.
0.0轉換為二進位制為11111111 11111111 00000000 00000000。
在前面所舉的例子中為什麼不用連續的1部份表示網路id，連續的0部份表示主機id呢？答案是肯定的，採用這種方案的ip定址技術稱之為無類域間路由（cidr）。cidr技術用子網掩碼中連續的1部份表示網路id，連續的0部份表示主機id。
比如，網路中包含2000臺計算機，只需要用11位表示主機id，用21位表網路id，則子網掩碼表示為11111111.11111111.11100000.
00000000，轉換為十進位制則為255.255.224.
0。此時，該網路將包含2046臺計算機，既不會造成ip位址的浪費，也不會利用路由器連線網路，增加額外的管理維護量。
cidr表示方法：ip位址/網路id的位數，比如192.168.23.35/21，其中用21位表示網路id。
例題1：192.168.23.35/21
子網掩碼：11111111 11111111 11111000 00000000則為255.255.248.0
網路id：192.168.
00010111.0（其中第三個位元組紅色部分表示網路id，其他表示主機id，網路id是表示網路id部份保持不變主機id全部變為0）則網路id為192.168.
16.0
起始ip位址：192.168.16.1（主機id不能全為0，全為0表示網路id最後一位為1）
結束ip位址：192.168.
00010111.11111110（主機id不能全為1，全為1表示本地廣播）則結束ip位址為：192.
168.23.254。
例題2：將163.135.0.0劃分為16個子網，計算前兩個子網的網路id、子網掩碼、起止ip位址。
第1步：用cidr表示163.135.0.0/20，則子網掩碼為255.255.240（11110000）.0。
第2步：第一網路id（子網掩碼與ip位址與運算）：163.135.0.0
第乙個ip位址：163.135.0.1 結束ip位址：163.135.15.254；
第3步：第二網路id：163.135.16.0
第乙個ip位址：163.135.16.1 結束ip位址：163.135.31.254。
五、子網掩碼和網路id的快速計算方法
cidr的子網掩碼都是連續的1跟連線的0表示，則子網掩碼有以下幾種表示方法：
0000 0000 0
1000 0000 128
1100 0000 128＋64＝192
1110 0000 128＋64＋32＝224
1111 0000 255－15＝240
1111 1000 255－7＝248
1111 1100 255－3＝252
1111 1110 255－1＝254
1111 1111 255
大家都知道***的十進位制數為255，那麼我們怎麼來快速計算子網掩碼呢？二進位制的1=1，11=3，111＝7，1111=15；那麼1111 1110=255-1，1111 1100=255-3，1111 1000=255-8，1111 0000=255-15這樣是不是就很快呢？只要我們一旦確定子網掩碼中有多少位表示網路id，那麼我們馬上就可以寫出子網掩碼了。
那麼，對於1000 0000，1100 0000和1110 0000 我們又該怎麼計算呢？27=8則1000 0000=128，1100 0000=128+64，1110 0000=128+64+32，所以我們不需要去記住每乙個為多少，只需要做做簡單的加減法就搞定子網掩碼的計算。
網路id的結果大家都知道網路id部份不變，主機id部分全部變為0，那麼在計算網路id時，首先看子網掩碼中有多少位用來表示網路，相應在將ip位址轉換為二進位制時就只轉換前面幾位，比如192.168.176.
15/19，網路id一共19位，則網路id前兩個位元組為192.168.x.
0發生變化的為第三個位元組。那麼怎樣快速計算出這個變化的x的值呢？我們知道第三位元組只有三位表示網路id，轉換時176>128，第1位為1,176－128＝48＜64，第2位為0,48＞32第3位為1，剩下的計算就沒有意義了，全都要轉換為0，則網路id為10100000，則網路id為192.
168.160.0，這樣計算反而出錯的可能性很小。
六、本地和遠端網路概念
網路id相同的計算機稱之為本地網路，本地網路中的計算機相互通訊不需要路由器連線；網路id不相同的計算機稱之為遠端網路，遠端網路中的計算機要相互通訊必須通過路由器連線。
例題：192.168.
10.14/28，192.168.
10.15/28，192.168.
10.16/28，192.168.
10.31/28哪些是合法ip，哪些是非法ip位址？
主機id全為0和主機id全為1的為非法ip位址：192.168.
10.15/28、192.158.
10.16/28、192.168.
10.31/28都是非法ip位址。
例題：192.168.10.14/28，192.168.10.15/28，192.168.10.16/28哪個不是同一網段？
網路id相同的就屬於同一網段，則192.168.10.16/28不屬於同一網段。
七、子網數和主機數的計算方法
例題：172.168.34.56/20，一共劃分為了多少個子網，各子網可以包含多少臺主機。
172.168.34.
56是乙個b類位址，b類位址用16位表示網路id，題目中20位表示網路id，則子網位數為4位，那麼子網就有24次個（即從0000、0001到1111的16種變化）。
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