一、 MAC地址

• MAC地址的全稱為:Media Access Control Address
• MAC地址也成為網絡卡；在計算機的通訊過程中，需要把資料傳送給網絡卡，再由網絡卡傳送給計算機處理。所以，每一臺計算機都會有一個網絡卡，也就是有一個對應的MAC地址。
• MAC地址是全球唯一的，固化在網絡卡的ROM中，由IEEE802標準規定。MAC地址的格式如下：
  

• 每一個網絡卡都有一個6位元組（48位bit）的MAC地址;
• 前3個位元組稱為OUI（Organizationally Unique Identifier）,也叫做組織唯一識別符號；由IEEE的註冊管理機構分配給廠商；
• 後3個位元組稱為：網路介面識別符號，由廠商自行分配；
• 注意：1個位元組是8個二進位制位，同時也等於2個16進位制位。

• OUI的查詢：

http://standards-oui.ieee.org/oui.txt
https://mac.51240.com/

二、 IP地址

2.1 IP地址的基礎知識

網際網路上的每一個主機都有一個IP地址：

最初IPv4版本中，有32bit（4位元組）表示IP地址；但是因為目前使用計算機的人太多，在2019年11月25日，全球的IP地址已經用完了；
後面退出了IPv6版本，有128bit（16位元組）來表示IP地址；
目前我們以IPv4來了解IP地址的相關知識。
IPv4的表示可以分成4部分，如下圖：

2.2 IP地址的組成

• IP地址主要由2部分組成：網路標識（網路ID）、主機標識（主機ID）：

同一個網段的計算機，網路ID是相同的；
通過子網掩碼 可以計算出 網路ID：子網掩碼 & IP地址，
例如IP地址為：192.168.1.10；
子網掩碼為：255.255.255.0， 那麼子網掩碼 & IP地址的結果如下：

2.3 IP地址的分類

2.3.1 A類地址

A類地址中：預設子網掩碼是 255.0.0.0，網路ID和主機ID的位數分配如下：

1到4部分的ID取值分別如下：

• 網路ID

A類地址中，網路ID預設以0開頭，所以，第1部分的第一位是0，所以第一部分的取值範圍0~127；
但是0 不能用，127 作為保留網段，127.0.0.1 是本地環回地址，代表本機地址；

所以，可以分配給主機的網路ID，第一部分的取值範圍是1~126.

• 主機ID

第2、3、4部分的取值範圍是 0~255；
每個A類網路能容納的最大主機數是: 256 * 256 * 256 - 2 = 2的24次方 - 2 = 16777214；
為什麼要減2呢？ 因為，全部為0表示的是網段，不能分配給主機； 全部為1表示廣播，表示給當前網段內的所有主機發送廣播訊息，所以也不能分配給主機；所以要減2。

2.3.2 B類地址

B類地址：預設的子網掩碼是 255.255.0.0，網路ID和主機ID的位數分配如下：

1到4部分的ID取值分別如下：

• 網路ID

B類地址中，網路ID預設以10開頭，所以，第1部分的第一位是1， 第二位是0，所以第一部分的取值範圍128~191；
第二部分的取值範圍是：0~255；

• 主機ID

第3、4部分的取值範圍是 0~255；
每個B類網路能容納的最大主機數是: 256 * 256 - 2 = 2的16次方 - 2 = 65534；
為什麼要減2呢？ 因為，全部為0表示的是網段，不能分配給主機； 全部為1表示廣播，表示給當前網段內的所有主機發送廣播訊息，所以也不能分配給主機；所以要減2。

2.3.3 C類地址

C類地址：預設的子網掩碼是 255.255.255.0，網路ID和主機ID的位數分配如下：

1到4部分的ID取值分別如下：

• 網路ID

C類地址中，網路ID預設以110開頭，所以，第1部分的第一位是1， 第二位是1，第三位是0，所以第一部分的取值範圍192~223；
第二部分和第三部分的取值範圍是：0~255；

• 主機ID

第4部分的取值範圍是 0~255；
每個C類網路能容納的最大主機數是: 256 - 2 = 254；
為什麼要減2呢？ 因為，全部為0表示的是網段，不能分配給主機； 全部為1表示廣播，表示給當前網段內的所有主機發送廣播訊息，所以也不能分配給主機；所以要減2。

2.3.4 D類和E類地址

D類地址：以1110開頭，多播地址
E類地址：以1111開頭，保留為今後使用

三、子網掩碼的CIDR表示方法

• CIDR：無類別域間路由
• 子網掩碼的CIDR表示方法：

192.168.1.100/24 ,代表子網掩碼有24個1，也就是255.255.255.0
123.210.100.200/16, 表示子網掩碼有 16個1， 也就是 255.255.0.0

四、子網劃分

4.1 為什麼要進行子網劃分？

• 如果需要讓200臺主機在同一個網段內，可以分配一個C類網段，比如，192.168.1.0/24

該網段內，共有254 個可用IP地址：192.168.1.1 ~ 192.168.1.254；
多出54個空閒的IP地址，不能算浪費

• 如果需要讓500臺主機在同一個網段內，那麼分配一個B段網段，比如 192.100.0.0/16：

那麼在改網段內，共有65534 個可用IP地址：192.100.0.1 ~ 192.100.255.254
多出65034 個空閒的IP地址，這種情況就是極大的浪費了IP地址的資源。

• 為了避免浪費IP地址資源的浪費，引入了 子網劃分。

4.2 子網劃分

• 子網劃分：借用主機為作為子網位，劃分出多個子網
• 可分為：

等長子網劃分：將一個網段等分成多個子網，每個子網的可用IP地址數量是一樣的；
變長子網劃分：將一個網段的分成多個子網，每個子網的可用IP地址數量不一樣。

4.2.1 等長子網劃分-等分成2個子網

4.2.2 等長子網劃分-等分成4個子網

4.2.3等長子網劃分-等分成8個子網

4.2.3變長子網劃分