数制转换和IP子网划分

it2023-09-08  68

数制转换和IP子网划分

一、数制转换1.计算机中常用的数制2.数制转换1.二、十数制的相互转换2.二、八、十、十六进制的转换 二、IP子网划分1.IP地址2.子网划分1.公有网络和私有网络的划分2.子网划分及应用1.网段组成2.子网划分的理解

一、数制转换

1.计算机中常用的数制

1 十进制(Decimal) 十进制一般用D表示。 特点:1、基数是10,数值部分用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9来表示。 2、 逢十进一 2 二进制( Binary) 二进制一般用B表示。 (1)特点: 计算机中的数用的是二进制表示的,特点是逢二进一,只有数字0、1两个数字字符。 (2)二进制转换为十进制: 通过按权展开相加即可。 例:1101.11B=1×2^3 + 1×2 ^ 2 +0×2 ^ 1+1×2 ^-1+1×2 ^-2=13.75 3 十六进制(Hexadecimal) 十六进制一般用H表示,也可以在开头0X表示。 (1)特点 基数是16,有16个字符,分别是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。其中A~F表示十进制中的10 ~ 15。 逢十六进一。 (2)二进制数与十六进制数间的转换 二进制数转换为十六进制数:4位一转换。(16 ^ 1=2 ^ 4) 例:2A4EH=10101001001110B

2.数制转换

1.二、十数制的相互转换

(1)取余数法 将要转换的十进制整数除以2,取余数;再用商除以2,再取余数,直到商等于0为止,将每次的余数按倒序的方法排列起来即为结果。 例如: (2)减2次方数法 将要转换的十进制的整数减掉与它相邻近的2的次方数,如果相减结果为正整数,则在后边记作1,如果相减为负数,则在后边记作0,并把数值往下移,减下一个二的次方数,以此类推,一直减到2的0次方,然后把后边记的1、0,按照正序的方法记下来,即转换的结果。 例如:

2.二、八、十、十六进制的转换

从十进制转换为十六进制的时候,也可以采用余数的方法,而十六进制转换为十进制,也是按照权展开式法。 总的来说,N进制的数制必须逢N进一。 二进制数转换为八进制数:3位一转换 二进制转换为十六进制数:4位一转换 常见的8位数的二进制数

1000000012811000000192111000002241111000024011111000248111111002521111111025411111111255

二、IP子网划分

1.IP地址

IP地址分为IPv4和IPv6两种 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,一般用冒号分隔,十六进制表示

我们主要研究的是IPv4,它由两部分组成:网络部分(NETWORK)、主机部分(HOST) 例:192.168.0.25 网络部分(192.168.0) 主机部分(25) 其中的主要划分会在后边了解到。

2.子网划分

1.公有网络和私有网络的划分

为了更好的使用IP地址,可以把IP地址进一步划分为更小的网络,即子网划分。经过子网划分后,IP地址的子网掩码不再是具有标准IP地址的掩码,由此可以把IP地址划分为两类:有类地址和无类地址。 IPv4分为私有网络地址和公有网络地址,其中,公有网络地址(以下简称公网地址)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(公有网络地址)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:/8,即:255.0.0.0

B类地址范围:(10XXXXXX),128.0.0.1~192.255.255.254 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:/16,即:255.255.0.0

C类地址范围:(110XXXXX),193.0.0.1~223.255.255.254 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/24,即255.255.255.0

D类地址范围:224.0.0.1~239.225.225.254 用于主播通讯的地址

E类地址范围:240.0.0.1~255.255.255.254 用于科学研究保留地址

以127开头的地址都代表本机(广播地址127.255.255.255除外),127.0.0.1是本机回环地址。169.254.0.0~169.254.255.255是 DHCP服务失效时分配的地址。

私有网络地址(以下简称私网地址)是指内部网络或主机的IP地址,IANA(互联网数字分配机构)把下列的IP地址保留做私网地址,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 默认子网掩码:/8

B类私有地址:172.16.0.0~172.31.255.255 默认子网掩码:/12

C类私有地址:192.168.0.0~192.168.255.255 默认子网掩码:/16

2.子网划分及应用

1.网段组成

网段组成:网络地址、可用IP、广播地址 例如: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

其中,32个二进制位子网掩码对应IP地址网络部分为用1表示,主机部分用0表示。 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与任何数想与都等于任何数本身)。 例:192.168.1.189/26 11000000.10101000.00000001.10 111101 IP地址 11111111.11111111.11111111.11 000000     子网掩码

11000000.10101000.00000001.10 000000 网络地址 192.168.1.128 将主机部分位全部置1得到广播地址,即: 11000000.10101000.00000001.10 111111 广播地址 192.168.1.191

2.子网划分的理解

子网划分是通过子网掩码的变化实现的,不同的子网掩码可以分割出不同的子网,就像上图用刀子分割大饼一样。比如把一个大网段分成四个小网段,就需要把主机位划到网络位,如果将一位主机位划到网络位(一位有两种变化0、1),原本的网段就被分为了两部分;如果将两位主机位划分给网络位,(00、01、10、11),则网段被分为了四部分,所以把网段划分为四个小网段,只需要将主机的两位划到网络位即可。 子网数取决于子网位,主机数取决于主机位 一个有类地址划分子网后的子网数和主机数可以用以下公式: 子网数=2^n,其中n为子网部分位数 主机数=2^N-2,其中N为主机部分位数

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