IPv4地址
IPV4地址為32位字符串，使用點分十進制表示，既4個8位字符串。
例如：
點分十進制： 192 . 168 . 10 . 1
二 進 制：11000000 10101000 00001010 00000001
網(wǎng)絡部分和主機部分：
1） 網(wǎng)絡部分：定義為網(wǎng)絡地址部分的比特模式相同的一組主機；
2） 主機部分：使用的比特位數(shù)決定了網(wǎng)絡中可以容納的主機數(shù)量。
二進制到十進制轉換
位置記數(shù)法：
以十進制數(shù)字 245 為例，2 表示的值是 2*10^2（2 乘以 10 的 2 次冪）。2 位于我們通常稱為“百位”的位置。位置記數(shù)法稱此位置為基數(shù)的 2 次冪位置，因為基數(shù)（即基）是 10 而冪是 2。
在基數(shù)為 10 的數(shù)制系統(tǒng)中使用位置記數(shù)法時，245 表示：
245 = (2 * 10^2) + (4 * 10^1) + (5 * 10^0)
或
245 = (2 * 100) + (4 * 10) + (5 * 1)
二進制數(shù)制系統(tǒng)：
在二進制數(shù)制系統(tǒng)中，基是 2。因此，每個位置代表 2 的冪，冪次逐位增加。在 8 位二進制數(shù)中，各個位置分別代表以下數(shù)量：
2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0
128 64 32 16 8 4 2 1
當我們將一個字節(jié)轉換為十進制數(shù)字時，如果某個位置的數(shù)字為 1，則計入該位置所代表的數(shù)量，而如果該數(shù)字為 0，則不計入其數(shù)量。
二進制數(shù) 1 1 1 1 1 1 1 1
十進制數(shù) 128 64 32 16 8 4 2 1
各個位置上的數(shù)字 1 都表示要將該位置的值計入總數(shù)。以下是一個二進制八位數(shù)的每個位置都為 1 時的累加算法?？倲?shù)為 255。
128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255
十進制轉換二進制：
例如：如果 128 位位置上的值大于或等于 128，則在 128 位置上置入 1 并從要轉換的數(shù)字中減去 128。然后，將此運算的余數(shù)與下一個較小值（即 64）相比較。接下來，對所有剩余位的位置重復此過程。
IPV4網(wǎng)絡中的地址類型：
每個 IPv4 網(wǎng)絡的地址范圍內都有三種類型的地址：
1) 網(wǎng)絡地址 - 指代網(wǎng)絡的地址
2) 廣播地址 - 用于向網(wǎng)絡中的所有主機發(fā)送數(shù)據(jù)的特殊地址；（用于與該網(wǎng)絡中的所有主機通信。）
3) 主機地址 - 分配給網(wǎng)絡中終端設備的地址
網(wǎng)絡前綴：
前綴長度指示地址的網(wǎng)絡部分的比特位數(shù)。
例如：在 172.16.4.0 /24 中，/24 就是前綴長度，它告訴我們前 24 位是網(wǎng)絡地址。
計算網(wǎng)絡地址、主機地址和廣播地址：
計算網(wǎng)絡地址：就是本網(wǎng)段中最小的那個就是網(wǎng)絡地址。
計算廣播地址：就是本網(wǎng)段中最大的那個地址就是廣播地址，也可是說下一個子網(wǎng)號減一就是廣播地址。
計算主機地址：網(wǎng)絡地址加一就是第一個可用的主機地址，廣播地址減一就是最后一個可用主機地址。
通訊類型—單播、廣播、組播：
在 IPv4 網(wǎng)絡中，主機可采用以下三種方式之一來通信：
1) 單播 - 從一臺主機向另一臺主機發(fā)送數(shù)據(jù)包的過程。
2) 廣播 - 從一臺主機向該網(wǎng)絡中的所有主機發(fā)送數(shù)據(jù)包的過程。
A） 定向廣播 -定向廣播是將數(shù)據(jù)包發(fā)送給特定網(wǎng)絡中的所有主機。
B） 有限廣播 -有限廣播只限于將數(shù)據(jù)包發(fā)送給本地網(wǎng)絡中的主機。
3) 組播 - 從一臺主機向選定的一組主機發(fā)送數(shù)據(jù)包的過程。（就是要把數(shù)據(jù)傳給感 興趣的人）
保留的IPV4地址范圍：
實驗地址：240.0.0.0 到255.255.255.254
組播地址：224.0.0.0 到 239.255.255.255
主機地址：0.0.0.0 到 223.255.255.255
私有地址：
10.0.0.0 到 10.255.255.255 (10.0.0.0 /8)
172.16.0.0 到 172.31.255.255 (172.16.0.0 /12)
192.168.0.0 到 192.168.255.255 (192.168.0.0 /16)
環(huán)回地址：
127.0.0.0 到 127.255.255.255
環(huán)回是主機用于向自身發(fā)送通信的一個特殊地址。
鏈路本地地址：
169.254.0.0 到169.254.255.255
在沒有可用 IP 配置的環(huán)境中，操作系統(tǒng)可以自動將此類地址分配給本地主機
TEST-NET 地址：
192.0.2.0 到 192.0.2.255
保留供教學使用，與實驗地址不同，網(wǎng)絡設備的配置中能夠 接受此類地址
標準的IPv4地址類別：
A類：1.0.0.0
規(guī)劃網(wǎng)絡地址分配：
應該妥善規(guī)劃和記錄這些網(wǎng)絡內部地址的分配才能：
1) 防止地址重復
2) 提供和控制訪問
3) 監(jiān)控安全和性能
IPV6慨述：
二十世紀九十年代早期，Internet 工程任務組 (IETF) 對 IPv4 網(wǎng)絡地址耗盡的擔憂加劇，因此開始尋找新的協(xié)議來替代此協(xié)議。這一行動拉開了制定現(xiàn)今 IPv6 的序幕。
制定這一新協(xié)議的最初動機是提高編址能力。制定 IPv6 的過程中還考慮了其它問題，例如：
l 改進數(shù)據(jù)包處理過程
l 增強可擴展性和壽命
l QoS 機制
l 集成安全性
要提供這些功能，IPv6 必須提供：
l 128 位分層編址，用以提高編址能力
l 報頭格式簡化，用以改進數(shù)據(jù)包處理過程
l 提高對擴展和選項的支持，用以增強可擴展性和延長生命周期并改進數(shù)據(jù)包處理程
l 流標簽功能，作為 QoS 機制
l 身份驗證和隱私權功能，用于集成安全性
子網(wǎng)掩碼：（就是用來定義IP地址的網(wǎng)絡部分和主機部分）
如果一個IP的主機位“全0”則為：一個子網(wǎng)、網(wǎng)段、網(wǎng)絡號。
如果一個IP的主機位“全1”則為：本網(wǎng)段的廣播地址。
如果網(wǎng)絡位全1，主機位全0 則為本網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼
例如： IP地址是：192.168.1.180 子網(wǎng)掩碼是：255.255.255.128
即網(wǎng)絡部分就是：192.168.1.128
主機部分就是：192.168.1.129 到 192.168.1.254
廣播地址就是：192.168.1.255
AND運算：（就是用來算網(wǎng)絡地址）
AND運算：
1 AND 1 = 1
1 AND 0 = 0
0 AND 1 = 0
0 AND 0 = 0
例：主機地址 192 . 0 . 0 . 1
二進制數(shù) 11000000 00000000 00000000 00000001
子網(wǎng)掩碼 255 . 255 . 0 . 0
二進制數(shù) 11111111 11111111 00000000 00000000
網(wǎng)絡地址 192 。 0 。 0 . 0
AND運算：紅色=1 藍色=0
基本的子網(wǎng)劃分：
我們可以使用一個或多個主機位作為網(wǎng)絡位創(chuàng)建子網(wǎng)。具體做法是延長掩碼，從地址的主機部分借用若干位來增加網(wǎng)絡位。使用的主機位越多，可以定義的子網(wǎng)也就越多。每借用一個位，可用的子網(wǎng)數(shù)量就翻一番。但是，每借用一個位，每個子網(wǎng)可用的主機地址就會減少。
用于計算子網(wǎng)的公式
使用此公式可計算子網(wǎng)數(shù)量：
2^n，其中，n = 借用的位數(shù)
在此示例中，計算結果如下：
2^1 = 2 個子網(wǎng)
主機數(shù)量
要計算每個網(wǎng)絡的主機數(shù)量，可以使用公式 2^n - 2，其中，n = 留給主機的位數(shù)。
采用此公式，(2^7 - 2 = 126) 表示這些子網(wǎng)中每個子網(wǎng)可包含 126 臺主機。
檢查每個子網(wǎng)最后一個二進制八位數(shù)的二進制數(shù)字。兩個網(wǎng)絡的最后一個二進制八位數(shù)的值分別是：
子網(wǎng) 1：00000000 = 0
子網(wǎng) 2：10000000 = 128
IP地址劃分：
標準的IP地址劃分浪費過大，所以使用細分子網(wǎng)來減少劃分照成的浪費，
細分子網(wǎng)就是說：先劃分需要地址最大的那個，在劃分小的。
舉個例子來說把：有4個部門，A部門需要60個地址、B部門需要30、C部門需要、10個地址、D部門需要10個地址。就用：192.168.1.0/24中地址：
192.168.1.0/26
192.168.1.64/26
192.168.1.128/26
192.168.1.192/26
A部門就用：192.168.1.0/26 (范圍是：1~62)
192.168.1.64/26劃分
192.168.1.64/27
192.168.1.96/27
B部門就用：192.168.1.64/27（范圍：65~94）
192.168.1.96/27劃分
192.168.1.96/28
192.168.1.112/28
C部門就用：192.168.1.96/28 （范圍：97~110）
D部門就用：192.168.1.112/28（范圍：113~126）
網(wǎng)絡的常用工具：
PING：用來測試本地協(xié)議是否工作正常，還用來測試與遠端設備的網(wǎng)絡層是否可達！
Traceroute：
用于觀察這些主機之間的路徑。
往返時間 （RTT）：可提供路徑沿途每一跳的往返時間 (RTT) 并指示是否某一跳未響應。RTT 是數(shù)據(jù)包到達遠程主機以及從該主機返回響應所花費的時間。星號 (*) 用于表示丟失的數(shù)據(jù)包。
生存時間 (TTL)第 3 層報頭中 TTL 字段的功能和 ICMP 超時消息。TTL 字段用于限制數(shù)據(jù)包可以經(jīng)過的跳數(shù)。數(shù)據(jù)包每經(jīng)過一臺路由器，TTL 字段便會減 1。當 TTL 變?yōu)榱銜r，路由器將不再轉發(fā)該數(shù)據(jù)包而將其丟棄。
ICMP（Internet 控制消息協(xié)議）：
其用途是就特定情況下處理 IP 數(shù)據(jù)包的相關問題提供反饋。
ICMP 是 TCP/IP 協(xié)議簇的消息協(xié)議。
ICMP 消息的常見類型
可能發(fā)送的 ICMP 消息包括：
1) 主機確認（就是說：用來確認主機是否運行正常）
2) 無法到達目的或服務器（也就是說：ping目的不可達）
“目的無法到達”代碼包括：
0 = 網(wǎng)絡無法到達
（當ICMP消息傳到路由器時，路由器沒有去往該消息的目的地址是責用0表示）
1 = 主機無法到達
（如果路由器有連接的路由適用于接收的數(shù)據(jù)包但卻無法將該數(shù)據(jù)包傳送到連接的網(wǎng)絡中的主機，該路由器會用代碼 = 1）
2 = 協(xié)議無法到達
3 = 端口無法到達
（2、3代碼：表示服務不可用。服務不可用的原因可能是未運行提供該服務的守護程序或者主機上的安全限制不允許訪問該服務）
3) 超時（就是把TTL值減到0然后給源主機發(fā)送超時）
4) 路由重定向
（路由器可使用 ICMP 重定向消息來通知網(wǎng)絡中的主機有更佳路由可用于特定目的地址）
5) 源抑制（通知源主機暫時停止發(fā)送數(shù)據(jù)包，在路由器的緩沖區(qū)空間不能在接受數(shù)據(jù)包時會出現(xiàn)此消息）
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