【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 IP地址屬于哪一個(gè)子網(wǎng) 。 子網(wǎng)掩碼的格式是以連續(xù)的 255后面跟連續(xù)的 0表示，其中連續(xù)的 255這部份表示網(wǎng)絡(luò) ID；連續(xù) 0部份表示主機(jī) ID。比如，子網(wǎng)掩碼 。 根據(jù)子網(wǎng)掩碼的格式可以發(fā)現(xiàn)，子網(wǎng)掩碼有 、 、 、 共五種。采用這種格式的子網(wǎng)掩碼每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)的數(shù)目相差至少為 256倍，不利于靈活根據(jù)企業(yè)需要分配 IP地址。比如，一個(gè)企業(yè)有 2020臺(tái)計(jì)算機(jī)，用戶要么為其分配子網(wǎng)掩為 ，那么該網(wǎng)絡(luò)可包含 65534臺(tái)計(jì)算機(jī)，將造成 63534個(gè) IP地址的浪費(fèi)；要么用戶為其分配 8個(gè) ，那么必須用路由器連接這個(gè) 8個(gè)網(wǎng)絡(luò)，造成網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)的負(fù)擔(dān)。 網(wǎng)絡(luò) ID是 IP地址與子網(wǎng)掩碼進(jìn)行與運(yùn)算獲得，即將 IP地址中表示主機(jī) ID的部份全部變?yōu)?0，表示網(wǎng)絡(luò) ID的部份保持不變，則網(wǎng)絡(luò) ID的格式與 IP地址相同都是 32位的二進(jìn)制數(shù)；主機(jī) ID就是表示主機(jī) ID的部份。 例題 1： IP地址： 子網(wǎng)掩碼： 網(wǎng)絡(luò) ID: 主機(jī) ID: 例題 2： IP地址 : 子網(wǎng)掩碼： 網(wǎng)絡(luò) ID: 主機(jī) ID:35 四、子網(wǎng)和 CIDR 將常規(guī)的子網(wǎng)掩碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，將發(fā)現(xiàn)子網(wǎng)掩格式為連續(xù)的二進(jìn)制 1跟連續(xù) 0，其中子網(wǎng)掩碼中為 1的部份表示網(wǎng)絡(luò) ID，子網(wǎng)掩中為 0的表示主機(jī) ID。比如 11111111 11111111 00000000 00000000。 在前面所舉的例子中為什么不用連續(xù)的 1部份表示 網(wǎng)絡(luò) ID，連續(xù)的 0部份表示主機(jī) ID呢？答案是肯定的，采用這種方案的 IP尋址技術(shù)稱之為無類域間路由（ CIDR）。 CIDR技術(shù)用子網(wǎng)掩碼中連續(xù)的 1部份表示網(wǎng)絡(luò) ID，連續(xù)的 0部份表示主機(jī) ID。比如，網(wǎng)絡(luò)中包含 2020臺(tái)計(jì)算機(jī)，只需要用 11位表示主機(jī) ID，用 21位表網(wǎng)絡(luò) ID，則子網(wǎng)掩碼表示為 ，轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制則為 。此時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)將包含 2046臺(tái)計(jì)算機(jī)，既不會(huì)造成 IP地址的浪費(fèi)，也不會(huì)利用路由器連接網(wǎng)絡(luò)，增加額外的管理維護(hù)量。 CIDR表示方法： IP地址 /網(wǎng)絡(luò) ID的位數(shù)，比如 ，其中用 21位表示網(wǎng)絡(luò) ID。 例題 1： 子網(wǎng)掩碼： 11111111 11111111 11111000 00000000 則為 網(wǎng)絡(luò) ID： （其中第三個(gè)字節(jié)紅色部分表示網(wǎng)絡(luò) ID，其他表示主機(jī) ID，網(wǎng)絡(luò) ID是表示網(wǎng)絡(luò) ID部份保持不變主機(jī) ID全部變?yōu)?0）則網(wǎng)絡(luò) ID為 起始 IP地址： （主機(jī) ID不能全為 0，全為 0表示網(wǎng)絡(luò) ID最后一位為 1） 結(jié)束 IP地址： （主機(jī) ID不能全為 1，全為 1表示本地廣播）則結(jié)束 IP地址為： 。 例題 2：將 16個(gè)子網(wǎng)，計(jì)算前兩個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò) ID、子網(wǎng)掩碼、起止 IP地址。 第 1步：用 CIDR表示 ，則子網(wǎng)掩碼為 （ 11110000） .0。 第 2步：第一網(wǎng)絡(luò) ID（子網(wǎng)掩碼與 IP地址與運(yùn)算）： 第一個(gè) IP地址： 結(jié)束 IP地址： ； 第 3步：第二網(wǎng)絡(luò) ID： 第一個(gè) IP地址： 結(jié)束 IP地址： 。 五、子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)絡(luò) ID的快速計(jì)算方法 CIDR的子網(wǎng)掩碼都是連續(xù)的 1跟連接的 0表示，則子網(wǎng)掩碼有以下幾種表示方法： 0000 0000 0 1000 0000 128 1100 0000 128＋ 64＝ 192 1110 0000 128＋ 64＋ 32＝ 224 1111 0000 255－ 15＝ 240 9 1111 1000 255－ 7＝ 248 1111 1100 255－ 3＝ 252 1111 1110 255－ 1＝ 254 1111 1111 255 大家都知道 11111111的十進(jìn)制數(shù)為 255，那么我們?cè)趺磥砜焖儆?jì)算子網(wǎng)掩碼呢？二進(jìn)制的 1=1， 11=3， 111＝ 7， 1111=15；那么 1111 1110=2551， 1111 1100=2553， 1111 1000=2558， 1111 0000=25515這樣是不是就很快呢？只要我們一旦確定子網(wǎng)掩碼 中有多少位表示網(wǎng)絡(luò) ID，那么我們馬上就可以寫出子網(wǎng)掩碼了。那么，對(duì)于 1000 0000， 1100 0000和 1110 0000 我們又該怎么計(jì)算呢？ 27=8則 1000 0000=128， 1100 0000=128+64， 1110 0000=128+64+32，所以我們不需要去記住每一個(gè)為多少，只需要做做簡(jiǎn)單的加減法就搞定子網(wǎng)掩碼的計(jì)算。 網(wǎng)絡(luò) ID的結(jié)果大家都知道網(wǎng)絡(luò) ID部份不變，主機(jī) ID部分全部變?yōu)?0，那么在計(jì)算網(wǎng)絡(luò) ID時(shí)，首先看子網(wǎng)掩碼中有多少位用來表示網(wǎng)絡(luò)，相應(yīng)在將 IP地址轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制時(shí)就只轉(zhuǎn)換前面幾位 ，比如 ，網(wǎng)絡(luò) ID一共 19位，則網(wǎng)絡(luò) ID前兩個(gè)字節(jié)為 。那么怎樣快速計(jì)算出這個(gè)變化的 X的值呢？我們知道第三字節(jié)只有三位表示網(wǎng)絡(luò) ID，轉(zhuǎn)換時(shí) 176128，第 1位為 1,176－ 128＝ 48＜ 64，第 2位為 0,48＞ 32第 3位為 1，剩下的計(jì)算就沒有意義了，全都要轉(zhuǎn)換為 0，則網(wǎng)絡(luò) ID為 10100000，則網(wǎng)絡(luò) ID為 ，這樣計(jì)算反而出錯(cuò)的可能性很小。 六、本地和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)概念 網(wǎng)絡(luò) ID相同的計(jì)算機(jī)稱之為本地網(wǎng)絡(luò)，本地網(wǎng)絡(luò) 中的計(jì)算機(jī)相互通信不需要路由器連接；網(wǎng)絡(luò) ID不相同的計(jì)算機(jī)稱之為遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)要相互通信必須通過路由器連接。 例題： ， ， ， ，哪些是非法IP地址？ 主機(jī) ID全為 0和主機(jī) ID全為 1的為非法 IP地址： 、 、 法 IP地址。 例題： ， ， ？ 網(wǎng)絡(luò) ID相同的就屬于同一網(wǎng)段，則 。 七、子網(wǎng)數(shù)和主機(jī)數(shù)的計(jì)算方法 例題： ，一共劃分為了多少個(gè)子網(wǎng)，各子網(wǎng)可以包含多少臺(tái)主機(jī)。 B類地址， B類地址用 16位表示網(wǎng)絡(luò) ID，題目中 20位表示網(wǎng)絡(luò) ID，則子網(wǎng)位數(shù)為 4位，那么子網(wǎng)就有24次個(gè)（即從 0000、 0001到 1111的 16種變化）。 由于 IP地址是 32位，用 20位表示網(wǎng) 絡(luò) ID，則主機(jī) ID的位數(shù)為 12位，則每個(gè)子網(wǎng)可以包含 212－ 2個(gè) IP地址，即可以包含 4096個(gè) IP地址。 注意：為什么計(jì)算 IP地址時(shí)要減 2，而計(jì)算子網(wǎng)數(shù)目時(shí)不減 2呢？ IP地址減 2的原因是主機(jī) ID不能全為 0也不能全為 1；子網(wǎng)就不存在這個(gè)問題。 八、公共 IP和私有 IP地址 IP地址由 IANA（ Inter地址分配機(jī)構(gòu)）管理和分配，任何一個(gè) IP地址要能夠在 Inter上使用就必須由 IANA分配， IANA分配的能夠在 Inter上正常使用的 IP地址稱之為公共 IP地址； IANA保留了一部份 IP地址沒有分配 給任何機(jī)構(gòu)和個(gè)人，這部份 IP地址不能在 Inter上使用，此類 IP地址就稱之為私有 IP地址。為什么私有 IP地址不能在 Inter上使用呢？因?yàn)?Inter上沒有私有 IP地址的路由。私有 IP地址范圍包括： A類： B類： C類： 九、路由概念、 Ping、 Ipconfig、 Route和 Tracert命令 通過路由器將數(shù)據(jù)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)稱之為路由。路由選擇負(fù)責(zé)在網(wǎng)絡(luò)中選擇一段最優(yōu)先的路徑將數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥康木W(wǎng)絡(luò)，路由選擇的基礎(chǔ)和依據(jù)是路由表，路由表由目的網(wǎng)絡(luò) ID、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)、接口和計(jì)費(fèi)組成，通過 route print可查看計(jì)算機(jī)的路由表。 Ping命令三種結(jié)果 Ipconfig命令 Tracert命令 目的地不可到達(dá)：路由表無目的地記錄 超時(shí)：網(wǎng)關(guān)設(shè)置錯(cuò)有 路由表記錄 Ping通過：正常 網(wǎng)絡(luò)工程師專題講義 專題一：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí) ? 本章主要內(nèi)容 ? 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) ? 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)基礎(chǔ) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ) ? 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)概念 ? 主要研究軟件、硬件功能分配，確定軟件、硬件界面，即從機(jī)器語言程序員或編譯程序設(shè)計(jì)者的角度所看到的物理系統(tǒng)的抽象。 ? 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分類 ? Flynn 分類 ? SISD ? SIMD ? MISD ? MIMD CPU 結(jié)構(gòu)及分類 ? CPU的結(jié)構(gòu) ? 運(yùn)算器 ? 控制器 ? 寄存器 ? 輸入輸出總線 ? 分類 ? 16位 ? 32位 ? 64位 指令系統(tǒng)及其分類 ? 指令系統(tǒng)的基礎(chǔ)概念 ? 指令系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)所有指令的集合。程序員用各種語言編寫的程序都有翻譯成以指令形式表示的機(jī)器語言 10 后才能運(yùn)行，所以指令系統(tǒng)反映了計(jì)算機(jī)的基本功能，是硬件設(shè)計(jì)人員和程序員都能看到的機(jī)器的主要屬性。 ? 分類 ? 復(fù)雜指令系統(tǒng)（ CISC）：隨著硬件成本的不斷下降，軟件成本的不斷提高，使得人們熱衷于在指令系統(tǒng)中增加更多的指令和復(fù)雜的指令，來提高操作系統(tǒng)的效率，并盡量縮短指令系統(tǒng)與高級(jí)語言的語義差別，以便高級(jí)語言的編譯和降低軟件成本，同時(shí)為了保證程序兼容，新的計(jì)算機(jī) 的指令系統(tǒng)只能增加而不能減少，所以就使得指令系統(tǒng)越來越來復(fù)雜 ? 精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)（ RISC）：通過簡(jiǎn)化指令使計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單合理，從而提高運(yùn)算速度！ ? RISC的特點(diǎn)及其優(yōu)缺點(diǎn) 存儲(chǔ)系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí) ? 基本概念 ? 存儲(chǔ)器主要用于存放計(jì)算機(jī)的程序和數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)器系統(tǒng)指的是存儲(chǔ)器硬件設(shè)備以及管理該存儲(chǔ)器的軟、硬件設(shè)備。對(duì)存儲(chǔ)器的基本要求是增大容量、提高速度、降低價(jià)格。單一的存儲(chǔ)器硬件（主存儲(chǔ)器）難以滿足要求。所以就提出了多層次的存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)（即：寄存器 Cache主存 —外存） ? 在計(jì)算機(jī)中存放當(dāng)前正 在執(zhí)行的程序以及被程序所使用的數(shù)據(jù)（包括運(yùn)算結(jié)果）原存儲(chǔ)器稱為主存儲(chǔ)器。也就是我們所說的內(nèi)存 主存儲(chǔ)器的種類 ? 按讀寫功能來分：是否需要定期刷新： ? 靜態(tài)：不停電情況下能長時(shí)間保留不變，速度快，但容量小，成本高 ? 動(dòng)態(tài)：不停電的情況下也要定期刷新，容量大，成本低，常用在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，常見的有： SDRAM、 DDR等 ? 可讀寫（ RAM） ? 可擦寫只讀： ? EPROM（可擦寫，用紫外線擦寫） ? EEROM（可用電擦寫） ? FLASH（電讀寫，但只能以塊為單位，速度快，成本低，現(xiàn)在最常用） ? 可編程： EROM（通過編程一次性寫入） ? 只讀： ROM（制造時(shí)一次性寫入） 存儲(chǔ)器容量的擴(kuò)展 ? 位擴(kuò)展：位擴(kuò)展是對(duì)存儲(chǔ)器的位數(shù)進(jìn)行擴(kuò)充 ? 字?jǐn)U展：是對(duì)存儲(chǔ)器的容量進(jìn)行擴(kuò)展 ? 位、字?jǐn)U展：對(duì)位數(shù)和容量都進(jìn)行擴(kuò)展 多體交叉存儲(chǔ) ? 為了協(xié)調(diào)存儲(chǔ)器與 CPU 速度的，其工作原理是：將存儲(chǔ)器分成幾個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，這樣第一次就能進(jìn)行多個(gè)字的數(shù)據(jù)讀寫！ ? 影響多體交叉效率的因素： ? 多體存儲(chǔ)的模值 M ? 數(shù)據(jù)的分布情況 ? 較移指令 Cache的基礎(chǔ)知識(shí) ? 基本概念 ? 在多級(jí)存儲(chǔ)體系中， Cache處于CPU與存儲(chǔ)器之間，其目的是使程序員能 使作一個(gè)速度與 CACHE相當(dāng)而容量與主存相當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)器。 ? 工作原理為：計(jì)算機(jī)執(zhí)行作業(yè)時(shí)，訪問存儲(chǔ)器的時(shí)間和空間的局部性原理 ? 工作方式：當(dāng)存儲(chǔ)器接收到讀命令后，先在 CACHE中查找此信息，若在（又叫命中），則從 CACHE中取出，不中才從主存中取出 ? CACHE速度的計(jì)算 實(shí)際速度 =cache的速度 *命中率 +（ 1命中率） *主存的速度 虛擬存儲(chǔ)器 ? 基本概念 ? 虛擬存儲(chǔ)器通過增設(shè)地址映象表機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)程序在主存中的定位，將程序分割成若干段或頁，用相應(yīng)的映象表指明該程序的某段或某頁是否已裝入主存。若已裝入 ，同時(shí)指明其要主存中的起始地址；若未裝入，就去輔存中調(diào)段或調(diào)頁，裝入主存后在映象表中建立好程序空間和實(shí)存空間的地址映象關(guān)系。 ? 頁面失效替換算法 ? 近期最少使用算法 ? 隨機(jī)算法 ? 先進(jìn)先出 總線 、接口及輸入輸出系統(tǒng) ? 定義 ? 總線：是從兩個(gè)或兩個(gè)以上源部件傳送信息到一個(gè)或多個(gè)部件的一組傳輸線 ,如果一根傳輸線僅用于連接一個(gè)源部件 (輸出 )和一個(gè)或多個(gè)目的部件 (輸入 )則不稱為總線； ? 接口：計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備 ,如磁盤驅(qū)動(dòng)器 ,鍵盤和顯示器等 ,都是獨(dú)立的設(shè)備 ,這些獨(dú)立設(shè)備與主機(jī)相連時(shí) ,必須按照規(guī)定的物理互連特性 ,電氣特性等進(jìn)行連接 ,這些特性的技術(shù)規(guī)范稱為外設(shè)接口； ? 輸入輸出系統(tǒng)：輸入輸出系統(tǒng)包括輸入輸出沒備、設(shè)備控制器及輸入輸出操作有關(guān)的軟硬件，輸入輸出系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了 3個(gè)階段： ? 程序控制 I/O ? 直接存儲(chǔ)器訪問 ? I/O處理機(jī) 通道的分類及計(jì)算 ? 通道處理機(jī)是 IBM 公司首先提出來的一種 I/O 處理機(jī)方式。根據(jù)通道數(shù)據(jù)傳送方式的不同，可分為字節(jié)多路、選擇和數(shù)組多路三類通道。 ? 字節(jié)多路通道：適用于連接大量低速設(shè)備，傳