网络基础(二):数制转换与分类编址的IPv4地址

2023-12-12 19:01

本文主要是介绍网络基础(二):数制转换与分类编址的IPv4地址,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

一、数制

1、计算机的数制

2、十六进制数制系统

3、十进制数制系统

4、八进制数制系统

5、二进制数制系统

6、数制的转换

6.1二进制转换为十进制

6.2八进制转换为十进制

6.3十进制转换为二进制

二、IP地址

1、什么是IP地址

2、IP地址的两种协议

3、IP地址的构成

4、公网和私网的区别

三、分类编址的IPv4地址 

1、公网地址

4.1A类地址

4.2B类地址

4.3C类地址

2、私网地址

3、特殊地址


一、数制

1、计算机的数制

  • 数制:能用的符号个数

计数的方法,指用一组固定的符号和统一的规则表示数值的方法

  • 数位:代表数字的所在位置

指数字符号在一个数中所处的位置

  • 基数:十进制的基数是10、二进制的基数是2、八进制的基数是8、十六进制的基数是16

指在某种进位计数制中,数位上所能使用的数字符号的个数

  • 位权:符号的真正大小

指在某种进位计数制中,数位所代表的大小,即处在某一位上的“1”所表示的数值的大小

2、十六进制数制系统

  • 十六进制的基数是16
  • 十六进制,有十六个符号来表示数字的大小:1  2  3  4  5  6  7  8  9  A  B  C  D  E  F
  • 十六进制数制的表示:

3、十进制数制系统

  • 十进制的基数是10
  • 十进制,有十个符号来表示数字的大小:1  2  3  4  5  6  7  8  9  10
  • 十进制数制的表示:

4、八进制数制系统

  • 八进制的基数是8
  • 八进制,有八个符号来表示数字的大小:1  2  3  4  5  6  7  8 
  • 八进制数制的表示:,1010O

5、二进制数制系统

  • 二进制的基数是2
  • 二进制,有两个符号来表示数字的大小:0  1
  • 二进制数制的表示:

6、数制的转换

6.1二进制转换为十进制

如:1 0 1 1 0 1 1

常见的十进制与二进制的对照:

常见的2的次方:

如10010→10000+10=2^4+2^1=18

6.2八进制转换为十进制

如:7 6 5

6.3十进制转换为二进制

如:4 8

方法一:

方法二:倒除法取余数

二、IP地址

1、什么是IP地址

  • IP地址在网络中用于标识一个节点(或者网络设备的接口),即标记某台设备在网络中的具体地址(相当于现实中的地址,可以通过它找到目的地)
  • IP地址用于IP报文在网络中的寻址

2、IP地址的两种协议

①ipv4

  • 给因特网(Internet) 上的每一台主机(或路由器)的每一个接口分配一个在全世界范围内是唯一的32比特的标识符。
  • 32位二进制数制组成,共2^32=4E9,约42亿9千多万个地址约等43亿,即32个0到32个1
  • 为了方便处理对IP地址进行划分,使用点分十进制,即分为四段
  • 地址范围:0.0.0.0~255.255.255.255

②ipv6

可以给地球上的每一粒沙子

3、IP地址的构成

网络部分:用来标识一个网络(处于哪个)

主机部分:用来区分一个网络内的不同主机

网络掩码:区分一个IP地址中的网络部分及主机部分

注:IP地址在同一区域内是唯一的

4、公网和私网的区别

公网:全球可达(花钱找iana组织购买,2019年ipv4的公网地址已用完)

私网:不是全球可达(免费 3段),是永远不会出现在互联网广域网,只出现在局域网

三、分类编址的IPv4地址 

1、公网地址

地址类型地址范围用途
A型0~127
B型128~191
C型192~223
D型224~239组播,不是给某台具体主机,而给应用软件如vrrp、keepalvie
E型240~255科研
4.1A类地址
  • 一共32位,人为将第一段(前八位)作为网络位,24个主机位
  • 分为2^(8-1)=128个网络区域,每个网络区域2^24=16777216个设备,可用主机数=2^24-2=16777214个

4.2B类地址
  • 一共32位,人为将前二段(前16位)作为网络位,16个主机位
  • 分为2^(16-2)=16384个网络区域,每个网络区域2^16=65536个设备,可用主机数=2^16-2=65534个

4.3C类地址
  • 一共32位,人为将前三段(前24位)作为网络位,8个主机位
  • 分为2^(24-3)=2097152个网络区域,每个网络区域2^8=256个设备,可用主机数=2^8-2=254个

注:

  • 公式:网络位个数=2^(可变网络位)、主机个数=2^(主机位)、可用主机个数=2^(主机位)-2(网段名字和广播地址)
  • 主机位全为0代表网段名字,主机位全为1代表这个网段的广播地址
  • 网络位(网段)作用:划分区域,主机位作用:表示具体主机
  • 是否能区分出192.168.91.100和102.168.91.20是否在同一网段,看网络位是否完全一样,如果网络位完全一样,那么就说它们在同一区域

2、私网地址

地址类型地址
A类

10.0.0.0         10.255.255.255

B类172.16.0.0     172.31.255.255
C类192.168.0.0   192.168.255.255

3、特殊地址

  • 0.0.0.0:代表任意一个地址
  • 255.255.255.255:代表广播地址(相当于群发群收)
  • 127.0.0.0~127.255.255.255:代表回环地址主机,检测自己的网络设备硬件是否故障(ping 127.0.0.1)
  • 169.254.0.0:错误地址(微软内网地址)网络不通。因服务器故障造成自动获取(hdcp)失败没有地址,微软默认配置169开头的地址,但该地址无法ping通网络

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