達內-網絡工程-IP地址的認識以及二進制與十進制的轉換方法
本文整體內容包括以下幾個部分：
IP地址簡要介紹
IP地址的作用
IP地址的表示
2進制與10進制的轉換
IP地址的結構
子網掩碼
IP地址的管理
IP地址的分類
IP地址的問題
IP地址解決方案
IP地址的簡要介紹：
凡是能夠上網的設備，必須得有一個 IP 地址；而每一個IP地址，就相當於每一個人都必須有一個名字；
常見的IP地址的樣子，比如 TP-Link 無線路由的默認地址：192.168.1.1
IP地址的作用：
在一定範圍內，唯一的標識，一個上網的設備；（凡是需要上網的設備，必須得有IP地址）
IP地址的表示：
計算機只能夠識別二進制，所以在計算機中的IP地址是通過二進制表現的（10101010 01010010 01001011 10100111）。
在人的世界，使用點分十進制更利於查看與記錄（X.X.X.X），在這裏X表示的一個十進制數，
每一個X對應的是8個二進制；每一個X對應1個字節；X取值範圍是0--255 ；
2進制與10進制的轉換
1、 正整數轉成二進制。要點一定一定要記住哈：除二取余，然後倒序排列，高位補零。
也就是說，將正的十進制數除以二，得到的商再除以二，依次類推知道商為零或一時為止，然後在旁邊標出各步的余數，最後倒著寫出來，高位補零就OK咧。哎呀，還是舉例說明吧，比如42轉換為二進制，余數為010101，倒過來的話是101010，如果寫成IP地址的形式則需要前面的位補0，00101010。
2、 整數二進制轉換為十進制：如二進制1101，換算成十進制就是：1*2（1-1）+0*2（2-1）+1*2（3-1）+1*2（4-1）=1+0+4+8=13
常用的2^N次方的計算結果
2的0次方=1
2的1次方=2
2的2次方=4
2的3次方=8
2的4次方=16
2的5次方=32
2的6次方=64
2的7次方=128
2的8次方=256
2的9次方=512
2的10次方=1024
2的16次方=65536
2的32次方=4294967296
IP地址的結構：
#長度為 32 bit；
#結構：網絡位 + 主機位（依靠子網掩碼區分網絡位和主機位）
例如：192.168.1.1
子網掩碼：
-作用
區分IP地址中的網絡位與主機位，並且必須與IP地址，一一對應，成對出現；
-表示
純2進制
點分十進制 (y.y.y.y) ->y的取值範圍是 0 --255
/n （n表示的是子網掩碼中有多少個1）
-功能實現
子網掩碼中1所對應的IP地址中的位，稱之為網絡位
子網掩碼中0所對應的IP地址中的位，稱之為主機位
例如：
IP: 10101101 11001111 10010001 00001011
Mask： 11111111 11111111 11111111 00000000
-特點
#與IP地址一一對應；
#1和0永遠是連續的，不會交叉出現；
#左邊永遠是1，右邊永遠是0；
相關易混淆概念：
-反掩碼 (inverse-mask)
即將掩碼中的1和0互相變化就可以了。
-通配符(wildcard bits)
0和1可以交叉出現，也可以不交叉；
IP地址的分類：
目標：為了便於IP地址的管理；
原則：看IP地址中的第一個字節的前面幾個固定的bit；
0000 0000.X.X.X
A 第一個字節的，前面1個bit，如果是0，則稱之為A類
十進制則是0-127 默認掩碼 255.0.0.0
0000 0000 ----> 0
0111 1111 ----> 127
B 第一個字節的，前面2個bit，如果是10，則稱之為B類
十進制則是128-191 默認掩碼 255.255.0.0
1000 0000 --->128
1011 1111 --->191
C 第一個字節的，前面3個bit，如果是110，則稱之為C類
192-223 默認掩碼 255.255.255.0
1100 0000 --->192
1101 1111 --->223
D 第一個字節的，前面4個bit，如果是1110，則稱之為D類
224-239 無掩碼
E 剩下的為E類
240-255 實驗室保留使用
特殊的IP地址（不能用-不能配置在網絡設備上）
#網絡地址
-作用
代表的是一個範圍/區域，不代表任何設備；
-定義
IP地址中的主機位，全為0。該IP稱之為網絡地址
#廣播地址
-作用
代表的是一個範圍/區域中的所有設備；
-定義
IP地址中的主機位，全為1。該IP稱之為廣播地址
0和127開頭的地址，不可以直接配置在設備上；
例如：
192.168.1.255
255.255.0.0
1100 0000.1010 1000.0000 0001.1111 1111
1111 1111.1111 1111.0000 0000.0000 0000
192.168.1.255 255.255.255.0 --->該地址不可用；
192.168.1.255 255.255.0.0 --->該地址可以用；
IP地址的問題：
IP地址空間不足；
IP地址浪費，進一步導致可用地址空間不足；
舉例：
192.168.1.1 /24
網絡地址：192.168.1.0/24
廣播地址：192.168.1.255/24
該網段包含地址：256個；（2個8次方）
該網關可用地址：256-2=254個；
宗旨：
一個網段中使用不完的IP地址，不可以分配給其他部門使用。所以這些地址，就視為是“浪費滴”；
IP地址的解決方案：
1、私有地址/公有地址
（NAT：network address translation）-網絡地址轉換
-定義：
任何一個機構、組織或者單位，都可以免費的、重復使用的IP地址空間；使用該類型的IP地址，不可以上網；
A類的私有IP地址：
10.0.0.0 ---- 10.255.255.255 (10.0.0.0/8)
B類的私有IP地址:
172.16.0.0 ---- 172.31.255.255 (172.16.0.0/12)
C類的私有IP地址:
192.168.0.0 ---- 192.168.255.255 (192.168.0.0/16)
D類的私有IP地址:
239.0.0.0 ---- 239.255.255.255 (239.0.0.0/8)
藍色為區域所寫內容能夠為子網掩碼的另一種表達方式: /n （n表示的是子網掩碼中有多少個1）
2、子網劃分
3、IPv6
達內-網絡工程-IP地址的認識以及二進制與十進制的轉換方法