一、前言
本章内容主要学习子网划分、广播地址、网络号、二进制、十进制的相关计算,在HCIA中不借助计算器等工具来计算的话,这个知识点算是难点的地方,下面是我学习时候做的笔记,想学的可以自己学习下。
二、进制转换与逻辑与
1.十进制转二进制
算法:十进制数除以2,得出整除的数值和余数,整除的数值继续除以2,除到1除2即可,最后得出的余数从下往上组合即为二进制。
例1:请将191转换为二进制
191 ÷ 2 = 95 余 1
95 ÷ 2 = 47 余 1
47 ÷ 2 = 23 余 1
23 ÷ 2 = 11 余 1
11 ÷ 2 = 5 余 1
5 ÷ 2 = 2 余 1
2 ÷ 2 = 1 余 0
1 ÷ 2 = 0 余 1
【注意】余数从下往上排列:10111111
2.二进制转十进制
算法:
(1)先看二进制有多少位,假设为8位,则二进制从右到左标记0-7【注意:0为一位】;
(2)二进制每位数 乘以 2^(位数次方)之和(当然,也可以把二进制的0直接视为0,就不需要用二进制每位数去乘以,如算法2所示)。
例2:请将10111111转换为十进制
二进制: 1 0 1 1 1 1 1 1
对应位数: 7 6 5 4 3 2 1 0
算法1: 1*2^7 + 0*2^6 + 1*2^5 + 1*2^4 + 1*2^3 + 1*2^2 + 1*2^1 + 1*2^0
算法2(0视为0):2^7 + 0 + 2^5 + 2^4 + 2^3 + 2^2 + 2^1 + 2^0
结果: 128 + 0 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 =191
3.常用计算公式,当乘法口诀一样背下来,子网掩码常用。
二进制 十进制
10000000 128
11000000 192
11100000 224
11110000 240
11111000 248
11111100 252
11111111 255
4.逻辑与(记下二进制用法即可)
(1)逻辑与(Logical AND):是一种逻辑运算符,在不同领域有不同的体现和作用,这边一般用于得出网络号和广播地址。
A B A 逻辑与 B
真 真 真
真 假 假
假 真 假
假 假 假
(2)二进制的用法:
0+1=0
1+0=0
0+0=0
1+1=1
(3)示例使用方法:
已知IP地址为:192.168.1.1,子网为:255.255.255.0,网络号为多少?
IP地址转二进制: 11000000.10101000.00000001.00000001
IP和子网的二进制每一位,进行上下相加得出逻辑与
子网掩码转二进制:11111111.11111111.11111111.00000000
网络位:24(下方有解释这里知道就行)
主机位:8(下方有解释这里知道就行)
逻辑与: 11000000.10101000.00000001.00000000
逻辑与的二进制转换为十进制:
11000000=192
10101000=168
00000001=1
00000000=0
得出网络号: 192.168.1.0/24
三、IP划分计算
1.概念定义
例3:已知IP地址为192.168.1.1,子网掩码为255.255.255.0
IP地址转二进制: 11000000.10101000.00000001.00000001
上下相加得出逻辑与:++++++++.++++++++.++++++++.++++++++
子网掩码转二进制: 11111111.11111111.11111111.00000000
========.========.========.========
逻辑与: 11000000.10101000.00000001.00000000
|________________v_________________|
未指定地址(转十进制): 192.168.1.0
填充主机位的逻辑与:11000000.10101000.00000001.11111111
|_______________v_________________|
广播地址(转十进制): 192.168.1.255
子网掩码转二进制: 11111111.11111111.11111111.00000000 (总共32位)
|____________v___________| |___v___|
网络位为24位 主机位8位
网络号:192.168.1.0 / 24
|____v____| |_v_|
定义子网 网络位
(1)IP地址:计算机在网络中的IP地址;
(2)子网掩码:IP地址有很多,我们通过子网掩码,将IP划分到一个区域中,可互相通讯,IPV4的子网掩码在二进制中最大32位;
(3)网络位和主机位:他们都是定义二进制的,指子网掩码在二进制中,不可变化的网络位数,和可以变化的主机位数;
(4)网络号:你可以理解城市中有很多车,网络号就代表其中一辆车的车牌;
(5)主机数:我们有了车牌,我们就知道这家车是什么类型车能载多少人,这就是主机数,也可以理解为在这个IP段区间中,可用的IP地址数。
(6)未指定地址:也称为标识地址,标识一个网络段,不能用于IP地址使用,一般为网络区域中的首个IP;
(7)广播地址:给网络区域里的所有IP发送广播包,一般为网络号中的最后一位,如果为二进制,则把逻辑与的所有主机位填充为1。
2.实战演练
(1)题1:已知IP地址为1.1.1.1子网掩码为255.255.255.0,问网络号是多少,广播地址是多少?
从上往下一步步推理:
IP地址 1 . 1 . 1 . 1
IP地址二进制: 00000001.00000001.00000001.00000001
子网掩码二进制:11111111.11111111.11111111.00000000
网络位:24位
主机位:8位
逻辑与: 00000001.00000001.00000001.00000000
网络号: 1 . 1 . 1 . 0 /24
广播地址: 00000001.00000001.00000001.11111111
1 . 1 . 1 . 255 /24
(2)题2:已知IP地址为1.135.1.1子网掩码为255.192.0.0,问网络号是多少,广播地址是多少?
从上往下一步步推理:
IP地址 1 . 135 . 1 . 1
IP地址二进制: 00000001.10111111.00000001.00000001
子网掩码二进制:11111111.11000000.00000000.00000000
网络位:10位
主机位:22位
逻辑与: 00000001.10000000.00000000.00000000
网络号: 1 . 128 . 0 . 0 /10
广播地址: 00000001.10111111.11111111.11111111
1 . 191 . 255 . 255 /10