[网络协议]网络 ：基础——IPV4

IPv4地址

• 定义： IPV4地址是一个32位的二进制数，通常用“点分十进制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。
• 作用 ：用于逻辑寻址
• 在以太网中通讯基于IP地址和端口号

IPv4的分类 : 存在A B C D E 五类；快速区分类别 ，关注第一个8位

• 注 ：只有单播地址可以作为源IP地址，也可以作为目标IP地址；其他地址只能作为目标IP地址
• A ,B,C都为单播地址，但默认的子网掩码长度不同
• 实际网络中将使用VLSM技术将IP地址进行划分后来部署，故当今的网络被称为无类别网络；

子网掩码

• 子网掩码的作用是将IP地址划分成网络地址和主机地址两部分，指明一个IP地址有多少位是网络位，有多少位是主机位
• 子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。
• 通过子网掩码，就可以判断两个IP在不在一个局域网内部。

根据子网掩码判断IP地址的网络位与主机位

IP 		192.168.1.1        掩码	255.255.255.0
IP二进制	11000000 10100000 00000001 		00000001
					网络位					 主机位
掩码二进制	11111111 11111111 11111111 		00000000

所以192.168.1.1 \ 255.255.255.0 的网络位为前24位，主机位为后8位

子网划分

VLSM可变长子网划分：通过延长掩码的长度，将主机位借到网络位之中，使得一个网段被切分为多个网段

• 子网使用后代表母网已经使用
• 172.16.1.0 \ 16 是IP地址不是网段

子网汇总

CIDR — 无类域间路由 （子网汇总）：取相同位，去不同为

172.16.1.0 \ 24 
172.16.2.0 \ 24

172.16.0.0 \ 22

超网 ：超过了主类网络掩码

192.168.1.0 \ 24
192.168.2.0 \ 24

192.168.0.0 \22

特殊IP

• ABC三类地址中存在私有IP
  • A类 10.0.0.0/8
  • B类172.16.0.0/16-172.31.0.0/16
  • C类192.168.0.0/24-192.168.255.0/24
• 回环地址 ：默认127.0.0.1 ，用于检测本地计算机中的网络协议（TCP\IP）是否可以正常工作（ping的通排除软件问题）
• 255.255.255.255 ： 受限广播（路由器）地址
• 0.0.0.0 ： 没有 — dhcp作为源ip ； 所有 — 缺省地址
• 在每个网段中主机位 ：
  • 192.168.1.0 \ 255.255.255.0 ：该地址是一个网络号，不是一个单播地址。网络号代表一个网段。
  • 192.168.1.255 \ 255.255.255.0 ：主机为全1，直接广播地址；可以跨过路由器（常规不开启），在目标网络中进行洪泛
• 自动私有地址 ：
  • 本地链路地址 — 169.254.0.0 \16
  • 网络位固定主机位随机；终端设备多次自动获取IP地址失败后，本地自己生成的IP地址（没有网关，只可以在自己的广播域使用）

网关

网关 ：网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。

• 在没有路由器的情况下，两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的，即使是两个网络连接在同一台交换机上，TCP/IP协议也会根据IP地址和子网掩码判定 认为这是两个局域网

单播

• 单播 ：在一个的发送者和一个接受者之间通过网络进行的通信，可以跨网段。
• 源IP地址为发送者的IP地址，目标为接收者的IP地址
• 源MAC地址为发送者的MAC，在同一个广播域目标MAC为接收者的MAC，不在同一个广播域则为网关的MAC地址

广播

• 主机之间“一对所有”的通讯模式，网络对其中每一台主机发出的信号都进行无条件复制并转发，所有主机都可以接收到所有信息（不管你是否需要），并且只能在一个广播域内传播。
• 将一个数据在一个广播域洪泛。
• 广播在局域网常常用来搜索，在一个广播域内广播是很常见的

二层广播：只有目标MAC是全F。

三层广播：目标IP四个255（DHCP、最开始的局域网游戏）

组播

• 主机之间“一对一组”的通讯模式，加入该组的主机可以接受到此组内的所有数据，网络中的交换机和路由器只向有需求者复制并转发其所需数据。
• 若无分组，则与广播无异