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網絡工程師ipv4詳解

圖文 更新时间:2024-07-07 00:47:18

互聯網 讓人們的生活變得更加方便,在一個龐大的網絡中,必然會有數以萬計的設備,那麼如何區分這些設備呢,看完文本即可輕松掌握

先來思考一個問題

大家平時上網,通常是用電腦和手機,這些可以簡單理解為網絡設備,整個網絡中有那麼多的網絡設備,我想找到一個設備,如何來找它呢?

網絡工程師ipv4詳解(零基礎學網絡一)1

一、IP協議

互聯網中有着數以萬計的設備,想要精準地找到一個設備并不容易,為了使各設備不混亂,所以大家制定了一個通用的規則,能夠讓互聯網中所有的設備都遵守,這個規則就是互聯網協議,也可以稱為網際互連協議,即Internet Protocol的縮寫,簡稱IP協議

可能很多人對“協議”這兩個字有點陌生,根據生活中的經曆來解釋就很容易明白了,“協議”即大家都遵循的一個規則,比如:

“在馬路上靠右行駛”

“紅燈停,綠燈行”

網絡工程師ipv4詳解(零基礎學網絡一)2

這些都可以理解成協議,這些通常是“人”來遵守的約定。如果把“人”換成“物品”,它們之間也需要遵守特定的約定,同理,網絡中的各個設備,它們之間統一會遵守網絡的規則,這些規則即網絡協議。

IP協議通結常和IP地址合使用

二、IP地址

什麼是IP地址:

IP地址是指在網絡中用于标識發送或接收數據報文設備的唯一的邏輯地址,通過這些地址,兩個設備直接可以互相發送數據。

網絡工程師ipv4詳解(零基礎學網絡一)3

IP地址的使用場景:

互聯網中

IP地址的主要作用:

區分和尋找不同的網絡設備

IP地址的表示方式:

IP地址的長度是32 bit,由4個字節組成。

接下來我們認真解讀一下這句話,首先是bit,bit是英文 binary digit的縮寫,簡稱比特。比特是表示信息的最小單位,8個比特=1個字節,32÷8=4,所以是4個字節,例如下面一個地址:

11000000.10101000.00000001.00000001

網絡工程師ipv4詳解(零基礎學網絡一)4

看到這裡,一個地址居然要寫這麼長,是不是非常的不方便,因為人的視角看上去很不容易區分,直觀也很難受,所以為了能夠方便閱讀和書寫,IP地址通常采用點分十進制數來表示,生活中非常常見的如192.168.1.1就等于11000000.10101000.00000001.00000001

192.168.1.1是不是比一堆0和1的字符串看起來方便多了[靈光一閃]

像上面這種簡寫的方式也有個專業名詞 叫做《點分十進制》 接下來再介紹下《點分十進制》

三、點分十進制

點:

就是小數點的意思,比如3.1415926,護着0.3這裡面的小數點“.”

分:

指的就是用小數點“.”把數字與數字來分隔開

十進制:

是我們目前使用的數字進位的一種方式,十進制很容易理解——即 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、共計十個數字,超過9的時候向前進一位,像數學中7 8=15,108 13=121,這種都是十進制來換算的。

說到十進制就不得不了解下二進制。

二進制:

二進制是計算機使用的語言,簡單來說就是0和1兩個數字,計算機内隻能夠識别0和1,超過1的時候會向前進一位,二進制和十進制可以互相進行轉化。

對應的轉化關系表格

網絡工程師ipv4詳解(零基礎學網絡一)5

二進制和十進制轉化關系表

00000001=2^0=1

00000011=2^1 2^0=3

00001010=2^3 0*2^2 2^1 0*2^0=10

10101000=2^7 2^5 2^3=128 32 8=168

11000000=2^7 2^6=128 64=192

(0位的相乘仍為0,故忽略)

這裡可以思考一下

IPv4的地址範圍應該是多少呢?

開始肯定是計算最小值,最小值為0,所以全部寫成0就是從0開始:

00000000.00000000.00000000.00000000

結束肯定是計算最大值,最小值為1,所以全部寫成1就是從255結束:

11111111.111111111.11111111.11111111

11111111=2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0=255

所以IPv4的地址範圍就是

0.0.0.0~255.255.255.255.255

四、IP地址的構成

IP地址=網絡部分 主機部分

網絡工程師ipv4詳解(零基礎學網絡一)6

網絡部分:

網絡部分稱之為網絡号,比如我們住的小區的地址,例如廣東省深圳市南山區,所以網絡部分隻是一個大的區間,并不能找到具體的某個人。

主機部分:

主機部分又稱之為主機号,比如我們家裡具體的房間号,例如房間号是某大廈1606,這裡是可以找到具體的人。

網絡工程師ipv4詳解(零基礎學網絡一)7

通過上面的例子不難看出,互聯網中的網絡部分是一個特别大的範圍。

想要縮小它的範圍該怎麼辦呢?

接下來就引入一個概念叫“子網”

五、子網

“子”的意思很容易理解,生活中的父親和兒子,某些大型公司的子公司,比如蘋果的子公司,華為的子公司等,這些都有一定的附屬關系。

“子網”就是把一個大的網絡劃分成若幹個小的網絡,例如:

一個大的網絡可以容納65534個網絡地址,但是A公司并不需要這麼多,隻需要100個就夠了,這時候就可以給A公司從網絡池中劃分一個小的子網就行了。

網絡工程師ipv4詳解(零基礎學網絡一)8

了解子網的概念後

接下來就需要思考另一個問題

怎麼來劃分子網?

下一篇文章将介紹

如何劃分子網以及網絡的分類

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