鲁达 1.IP地址分为流量和无流量
1.1简介
我们的实现生活IP地址分为流量和无流量。
有类（主类）IP地址：主要分为A、B、C类，每种类型固定的掩码。
无类IP地址：无论哪种类型的IP地址都没有固定掩码。
1.2 什么是掩码（子网掩码）？
子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。
简单点说就像隔房间的墙，把大房间分割成一个个小房间。
2. 无类的IP地址规划
比如有类：B类网段172.16.0.0，使用自然掩码255.255.0.0
2.1 区分主类和无类的使用方式
当使用172.16.0.0主类方式划分网段。以下网络地址规划是错误（在不使用NAT情况下是错误的，NAT在后面的章节进行介绍）
因为：
172.16.4.1/16的网络地址是172.16.0.0
172.16.8.1/16的网络地址是172.16.0.0
网络地址一样172.16.0.0=172.16.0.0
所以172.16.4.1/16和172.16.8.1/16是同一网段，这两台计算机中间隔着路由器需要在不同的网段。
错误的地址规划：
比如无类：172.16.0.0无类的方式划分网段。以下网络地址规划是正确；
因为：
172.16.4.1/24的网络地址是172.16.4.0
172.16.8.1/24的网络地址是172.16.8.0
网络地址不一样172.16.4.0≠172.16.8.0
所以172.16.4.1/24和172.16.8.1/24是不同网段，这两台计算机中间隔着路由器需要在不同的网段；
正确的地址规划：
2.2 掩码的表示方式
192.168.1.7/28表示的方式如下
• 掩码的计算公式
变量
a:掩码；
b:8的最大倍数（b决定了有多少个255）；
c:尾数（以下思维导图内容）；
计算公式
a-8*b=c
掩码的表示，对应转换，其他的掩码以此类推；
• 例子
比如掩码/20，c=20-8*2=4
a=20
b=2
c=4
b=2表示的方式有2个255；
c=4尾数为240；最后一组用0填充，255.255.240.0
2.3 网络地址计算方式
在无类地址中，网络地址转换方式；
• 计算方式1
将IP地址通过子网掩码计算出网络地址，首先将十进制的IP地址和子网掩码转换为二进制；
对IP和子网掩码，进行与运算，两个都为1时候为1，任何一个为0得出结果为0；
例如：192.168.1.7/28计算
• 计算方式2
变量
a=子网掩码-8*倍数(a小于等于8)
b=地址数
c=网络地址
公式
b=2^(8-a)
c=b*整数倍 (c为最接近主机地址的网络地址)
c≤主机地址 （b为最接近主机地址）
• 例如1：
192.168.1.7/28
a=28-24=4
b=16
c≤0
所以网络地址为192.168.1.0
• 例如2：
192.168.1.101/22
a=22-16=6
b=2^(8-6)=4
c≤1（192.168.1.0的第三组为1）
c=0*4=0
所以网络地址为192.168.0.0
2.4 主机数计算
在一个网段中能够支持多少个主机使用呢？下面我们来计算下主机数。在主机数的计算中我们要注意减去2个地址，这两个地址分别是网络地址和广播地址。
主机数为：
2^n
可用主机数为 : 2^n-2
例如192.168.1.0/24能够支持多少个主机？
2^8-2=254
所以能支持254个IP地址
例如192.168.0.0/22能够支持多少个主机？
2^10-2=1022
所以能支持1022个IP地址
2.5 子网数计算
a能够支持最大的主机的子网掩码
b能够支持最小的主机的子网掩码
2^(b-a)=子网数
比如192.168.1.0/24能够分配多少个/27子网掩码的网段？
2^(27-24)=8
能够支持8个子网数。
2.6 案例
某公司分配到C类地址201.222.5.0。假设需要20个子网，每个子网有5台主机，我们该如何划分？
1. 首先要5台主机
2^n-2>5
所以n最小取值为3，掩码为29
2. 能够支持多少个子网？
首先C类地址那掩码为/24位，然后进行无类掩码/29位，计算2^(29-24)=32
能够支持32个子网数。
2.7 无类地址进行划分
例子:B类地址子网变长
B类地址从原来的/16变为/24，掩码进行变长，这时候使用的是VLSM（可变长的子网掩码）；
掩码边长使网段的主机数减少，但增加了子网数量；
举个例子，在现实生活中买100平米的房子，大多数人都会将房子分割成一个个功能区房间，餐厅，厨房等，虽然每个房间面积变小但是功能区分割清楚。这个跟我们IP地址进行VLSM意思一样，在/16的时候地址空间是很大，但是没法进行细分各个网段的功能；
掩码 主机数 子网数
/16 65534 1
/24 254 256
比如172.16.0.0/16变长为/24这时候，地址范围、网络地址、广播地址产生变化，可以将容纳更多的网段，但减少每个网段承载的主机数量。
例子:C类地址子网变长
C类地址从原来的/24变为/29，掩码进行变长，这时候使用的是VLSM（可变长的子网掩码）；
掩码边长使网段的主机数减少，但增加了子网数量；
举个例子，在现实生活中买50平米的房子，虽然房子小，但是还是会将房子分割成一个个功能区房间，餐厅，厨房等，虽然每个房间面积变小但是功能区分割清楚。在/24的时候地址空间是虽然不大，但是没法进行细分各个网段的功能；
掩码 主机数 子网数
/24 254 1
/29 6 32
比如192.168.5.0/24变长为/29这时候，地址范围、网络地址、广播地址产生变化，可以将容纳更多的网段，但减少每个网段承载的主机数量。
2.8 子网掩码变长路由汇总
子网掩码变长以后使路由更容易进行汇总，比如右侧有多个192.168.1.x的网段，这时候只需要发布一条192.168.1.0/24路由就可以进行汇总，而且大大降低了地址的浪费，在后面讲到路由和现网地址规划内容就可知道汇总的重要性。
2.9 CIDR的使用
在现实网络中路由条目数决定了设备的运行效率，就跟电脑开应用程序一样，太多的运用程序占用大量的内容，使机器变慢。路由也是一样会占用设备的内存，路由条目数越多设备运行越慢。所以有效的路由汇总可以大大的减少设备的运行压力。
比如以下右侧的有3条C类路由，这时候在通告个周围的邻居的时候，正常情况下要3条路由。这时候如果使用CIDR将3条路由汇总为1条路由发布，可以减少设备的压力。
2.10 生活小实验，网段测试
实验1：
1.设备
两台电脑A和B。（电脑要关闭防火墙）
2.配置
配置A的IP地址:192.168.1.1/24
配置B的IP地址:192.168.1.130/24
3.步骤
然后在A电脑运行输入cmd
在窗口下ping 192.168.1.130
这时候是能够通的。
实验2：
1.设备：
两台电脑A和B。（电脑要关闭防火墙）
2.配置
配置A的IP地址:192.168.1.1/25
配置B的IP地址:192.168.1.130/25
3.步骤
然后在A电脑运行输入cmd
在窗口下ping 192.168.1.130
这时候是不能通的。
总结：正常情况下处于同一网段的设备能通讯，不同网段的设备不能通讯（通过三层设备网关能通）