网络基础

何谓网络？
网络，就是所谓的互联网---互相连接的一个网络，主要作用：互联互通；
目的：

网络通！

网络通：

-交换，互通的设备在同一个网段；
-路由，互通的设备，在不同的网段；

问题一：如何判断互通的设备，是否位于同一个网段？
答案：

-任何联网的设备，必须具备一个IP地址
-两个IP地址的网络位相同，表示位于“同一个网段”

问题二：

-IP地址了解多少？

答案：

-作用：在一定范围内，唯一的标识一个网络设备
-结构：网络位+主机位，总长度为32bit，同时，为了区分IP地址中的网络位和主机位，在书写IP地址的时候，必须跟一个“网络掩码”
-表示：
    1.通过2进制表示，长度为32bit，即4个字节；
    2.通过点分十进制表示，如X.X.X.X
 -其他：
    @IP地址空间有限，一共是2次方个IP地址，即4294967296个。
    @为了更好地管理IP地址，所以将IP地址分为5类
        A，最左边的1个bit，固定不变，为0；00000000-01111111
        B，最左边的2个bit，固定位10；10000000-10111111
        C，最左边的3个bit，固定不变，为110；11000000-11011111
        D，最左边的4个bit，固定不变，为1110；11100000-11101111
        E，剩下的所有IP地址，为E类。

注意：

认为“255.0.0.0”为掩码的IP地址就是A类地址。其实，这是错误的。即IP分类的依据不是掩码，而是IP地址前面固定的几个bit。

思考：
    通过路由匹配工具ip-prefix，抓取经过移动运营商的边界路由器ASBR-1的所有B类路由，请问如何抓取？
    

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网络掩码：

-作用：区分IP地址中的网络位和主机位；
-结构：
@32bit，4个字节
@与IP地址中的32bit，一一对应
-原理：
@在IP地址中，与掩码中的1，对应的位，称之为“网络位”；
@在IP地址中，与掩码中的0，对应的位，称之为“主机位”；
-特点：
@掩码中，左边永远是1，右边永远是0；
@掩码中，1和0，永远不会交叉出现；

    例如：
    192.168.1.1
        该IP地址属于哪一类？
        该IP地址使用的默认掩码是什么？

所以，到此为止，可以轻松判断出两个IP地址是否为同一个网段。
例如：

192.168.1.0 255.255.255.0
192.168.100.0 255.255.0.0
上述两个IP是否为同一个网段？
那么：
192.168.1.0  255.255.0.0
192.168.100.0 255.255.0.0
上述两个IP地址是否为同一个网段？

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IP地址在使用的过程中遇见的问题：

1.IP地址空间有限，随着联网设备的增加，导致可用的IP地址空间数量不足；
2.IP地址空间非常有限，单是依然存在着IP地址浪费的问题，再次加速可用IP地址空间消耗。

解决方案：

1.公私网地址划分；
2.子网划分；
3.IPV6出现。

私有/公有地址：

1.私有地址：免费使用，可重复使用
            但是设备使用私网地址，无法联网
2.公有地址：花钱购买，向运营商购买；可以连接互联网。

私有地址分类：
A：10.0.0.0-10.255.255.255
B：172.16.0.0-172.31.255.255
C：192.168.0.0-192.168.255.255
D：2239.0.0。0-239.255.255.255
虽然划分了私有地址，可是公网地址依然比较紧缺和浪费，此时就出现了子网划分。
那么，IP地址是如何浪费的？

属于同一个网段IP地址，如果有一些I牌地址没有被配置，那么这些未被使用的IP地址，也不能配置到其他网段的设备上，所以，我们必须按需分配IP地址。

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如何计算一个网段内的IP地址的数量？

该网段内的I地址的数量，是由一个IP地址的主机位的数量来决定的。
如果一个IP地址的主机位是n位，那么该IP地址所在的网段，包含的所有的IP地址数量为2的N次方。
例如：
    192.168.1.1 255.255.255.0
    该IP地址所在的网段内，总共包含IP地址的数量是：256.
    即：该IP地址的网络位，由掩码255.255.255.0 决定--前面的24bit。
    所以，该IP地址的主机位是8位，故该IP地址所在的网段的主机数为：2的8次方。所以是：256
    但是，该网段内，能使用的IP地址的数量是：254（256-2）
    因为，在任何一个网段都存在两个特殊的IP地址，是不可以配置在设备上的。即广播地址和网络地址。

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子网划分的案例：
某个公司，有以下部门，要求：
1.不同部门，属于不同的网段；
2.每个部门，按需使用资源；
3.每个部门的主机数量如下：

财务：5台主机；
设计：20台主机；
市场部：37台主机；

前提：申请下来的业务段为172.16.1.0 255.255.255.0
现在，要求写出每个部门的可用IP地质的范围，以及部门的网络地址和广播地址；