认识信号与光纤、数制转换、IP划分

it2023-06-07  112

认识信号与光纤、数制转换、IP划分

一、信号与光纤1.1 信号1.2 光纤1.2.1 光纤的特点1.2.2 双绞线的连接规范:1.3 无线传输 二、数制转换2.1 单位换算2.2 数制转换2.2.1 计算机进制2.2.2 数制转换 三、IP划分3.1 IP 地址3.1.1 认识IP3.1.2 IPv4私有网络地址和公有网络地址私有网络 **3.2 32个二进制位子网掩码****3.2.1 “相与”**3.3子网划分

一、信号与光纤

1.1 信号

信号:信息、信号、数据

信号分为数字信号、模拟信号。

信号在传输过程中产生失真原因:噪声、衰减(信号弱)

数字信号的优势:抗干扰能力强、传输距离远并能保证质量

中继器:过滤噪声,放大信号功率

1.2 光纤

光纤的特点:传输带宽高,传输‘距离远,抗干扰能力强

光脉冲在光纤中的传输是利用了光的全反射原理

光纤分类:单模光纤、多模光纤

1.2.1 光纤的特点

1.2.2 双绞线的连接规范:

一般有用的是1、2、3、6号(接收、发送)

1.3 无线传输

无线传输介质:无线电波、微波、红外线、激光等

无线电波:在自由空间(空气和真空)传播的射频频段的电磁波

传播特性:频率越低,传播损耗越小,覆盖距离越远

​ 频率越高,系统容量越大,覆盖距离越远

无线电波根据传播特性分类:地波传播、天波传播、直线传播

二、数制转换

2.1 单位换算

我们一般说的百兆、千兆网络单位是bps(比特率,即位/秒,bit/s)。比如我们说网卡或光纤的传输速度是百兆,也就是100Mbps的意思。而在实际应用中(讯雷等下载工具)使用的传输单位是字节/秒(Byte/s)。

8bit=1byte

1024byte=1KB

1024KB=1MB

1024MB=1GB

1024GB=1TB

1024TB=1PB

1024PB=1EB

1024EB=1ZB

1024ZB=1YB

2.2 数制转换

2.2.1 计算机进制

十进制数(Decimal number)

(1010) 10,1010D,1010

八进制数(Octal number)

(1010)8,1010O

二进制数(Binary number)

(1010)2,1010B

十六进制数(Hexadecimal number)

(1010)16,1010H,0X1010

在数制中,还有一个规则,就是N进制必须是逢N进一。

十进制数的特点是逢十进一。例如:

加图

2.2.2 数制转换

十进制转换成二进制:

方法一:余数倒排

方法一余数倒排125/2不能除尽162/2除尽031/2不能除尽115/2不能除尽17/2不能除尽13/2不能除尽11/2不能除尽10125=1111101B

方法二:相减满1

二进制数转换成八进制数:3位一转换

二进制数转换成十六进数:4位一转换

八位二进制数

1010100016810101100172

三、IP划分

3.1 IP 地址

3.1.1 认识IP

IPv4由32位二进制数组成,一般用点分十进制来表示

IPv6由128位组成,一般用冒号分十六进制来表示

IPv4地址由两部分组成:网络部分(NETWORK)、主机部分(HOST)

例如:192.168.0.25

网络部分:192.168.0

主机部分:25

3.1.2 IPv4私有网络地址和公有网络地址

公有网络地址是指在互联网上全球唯一的IP地址。2019年11月26日,是人类互联网时代值得纪念的一天,全球近43亿个IPv4地址已正式耗尽。

IP地址分为A、B、C、D、E五类:

A类地址范围:(0xxxxxxx), 1.0.0.1~126.255.255.254

A类地址=网络部分+主机部分+主机部分+主机部分

(有类边界)默认子网掩码位/8,即255.0.0.0


B类地址范围:(10xxxxxx), 128.0.0.1~191.255.255.254

B类地址=网络部分+网络部分+主机部分+主机部分

(有类边界)默认子网掩码位/16,即255.255.0.0


C类地址范围:(110xxxxx), 192.0.0.1~223.255.255.254

C类地址=网络部分+网络部分+网络部分+主机部分

(有类边界)默认子网掩码位/24,即255.255.255.0


D类地址范围:(1110xxxx), 224.0.0.1~239.255.255.254

用于组播通信的地址


E类地址范围:(11110xxx), 240.0.0.1~255.255.255.254

用于科学研究的保留地址


以127开头的IP地址都代表本机(广播地址127.255.255.255除外),127.0.0.1为本机回环地址

169.254.0.0~169.254.255.255 DHCP服务失效时分配的地址

DHCP服务是自动获取IP服务


私有网络

私有网络地址是指内部网络或主机的IP地址,IANA(互联网数字分配机构)规定将下列IP地址保留用作私网地址,不在Internet 上被分配,可在一个单位或公司内部使用。RFC1918中规定私有地址如下:

A类私有地址:10.0.0.0~10.255.255.255 /8

B类私有地址:172.16.0.0~172.31.255.255 /12

C类私有地址:192.168.0.0~192.168.255.255 /16

3.2 32个二进制位子网掩码

3.2.1 “相与”

子网掩码对应IP地址的网络部分用1表示

​ 对应IP地址的主机部分用0表示

如: 255.240.0.0/12

​ 转换成二进制 11111111.11110000.00000000.00000000

​ 子网掩码 11111111.11110000.00000000.00000000

IP地址和子网掩码作”与“运算得到网络地址

0和任何数相与都等于0

1和任何数相与都等于任何数本身

例:

192.168.1.189/26

11000000.10101000.00000001.10111101 IP地址

111111111.111111111.111111111.11000000 子网掩码

得:

11000000.10101000.00000001.10000000 网络地址

即:

192.168.1.128

将主机部分位全部置1得到广播地址

广播地址把得到的网络地址中的子网掩码的后0位都变成1

11000000.10101000.00000001.10111111 广播地址

192.168.1.191

3.3子网划分

例:10.0.0.0/8

网段组成:网络地址,可用IP,广播地址

例:192.168.1.189/24

网络号:192.168.1.0

可用IP:192.168.1.1~192.168.1.254

广播地址:192.168.1.255

总结:

子网数=2^n,其中n为子网部 分位数,例:/26 ,n=26-24=2

主机数(可用IP)=2^N-2,其中N为主机部分位数:N=32-26

192.168.1.189/26

11000000.10101000.00000001.10111101 IP地址

​ (子网部 分位数为加粗位置 26-24)

192.168.1.0/24/25/26/27/28/29/30/31/32子网掩码0128192224240248252254255子网个数1248163264128256IP数量2561286432168421可用IP2541266230146211 192.168.1.100/32 表示为一个固定IP
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