3.网段划分
3.1IP划分的前置知识
IP地址分为两个部分，网络号和主机号；网络号：保证两个相互连接的网段具有不同的标识；主机号：同一个网段内，主机之间具有相同的网段号，但是必须具有不同的主机号；
1.路由器也是特定一个子网的主机，所以路由器也要配置IP地址；
2.路由器可以跨网段转发，所以路由器一定至少连接了两个子网，即路由器同时在两个子网，所以路由器要配置多个IP地址，可以理解为路由器有多张网卡；
3.路由器一般是一个子网中的第一台设备，一般它的IP地址是："网络号.1"的格式；当然路由器坏掉了或者发生异常，就不一定了；
4.路由器的功能不仅仅是IP报文的转发 ，还有1.构建(子网)局域网，2.给主机分配子网IP地址 (内网IP)，之前的IP地址叫做公网IP地址；
手动管理子网内的IP，是一个相当麻烦的事情；有一种技术叫做DHCP, 能够自动的给子网内新增主机节点分配IP地址, 避免了手动管理IP的不便；一般的路由器都带有DHCP功能，因此路由器也可以看做一个DHCP服务器，给连接局域网的主机分配了内网IP地址；
3.2IP地址的划分
32位的IPv4地址是一个有限的资源，所以需要将有限的资源在全球范围内维护起来，保证公平地竞争，将所此资源进行划分；
划分网络号和主机号的方案
1.分类划分法
将IP地址分为A~E五类；
A类 0.0.0.0到127.255.255.255；
B类 128.0.0.0到191.255.255.255；
C类 192.0.0.0到223.255.255.255；
D类 224.0.0.0到239.255.255.255；
E类 240.0.0.0到247.255.255.255；
随着Internet的飞速发展，这种划分方案的局限性很快显现出来，大多数组织都申请B类网络地址，导致B类地址很快就分配完了，而A类却浪费了大量地址；
这些IP地址划分是由各个国家的运营商为代表还有一些网络组织协商来进行，并且由于网络本身的愿景划分一定是公平的；运营商获取到IP地址之后就会往下分配；
IP划分不会存在分配不公平问题，但是会因为时代的发展存在严重不足情况，而使用如上方法会存在浪费的情况更加不可取，所以就使用了新的划分方案CIDR；
2.CIDR法
子网掩码
在分类划分的基础上引入了额外的子网掩码来区分网络号和主机号；
子网掩码也是一个32位的正整数，由二进制序列连续的1开始，连续的0结尾，如：255.255.255.0，控制1的个数可以使得网络变多或者主机变多；将IP地址和子网掩码进行 "按位与" 操作, 得到的结果就是网络号；网络号和主机号的划分与这个IP地址是A类、B类还是C类无关；
所有的子网掩码被配置在路由器当中；
在子网地址的范围中，有两个主机号被特殊使用，开头被作为了网络号，结尾被作为了广播；
与255.255.255.0进行按位与之后192.168.1.1的网络号 为192.168.1.0，广播 为192.168.1.255；当子网掩码为255.255.255.240且IP地址为140.252.20.68计算后得出，网络号140.252.20.68，广播为140.252.20.79，即子网掩码不一定是按照8位划分，可以任意划分；
子网掩码的其他书写方式，IP/n，表示的是IP地址的前n位保留，后面的为0；
常用的B类IP地址划分会浪费空间，使用了子网掩码，将主机号的前面很长一部分进行保留，只是将最后的几位进行保留，这样就减少了一个网段的主机号浪费；而且将子网掩码保留的主机号部分进行划分可以维护多个局域网；即现在的IP划分变成了分类划分+子网掩码的方式；
总结：子网掩码解决了浪费问题，提高了利用率，但是并没有提高IP地址的绝对上限；
3.3特殊的IP地址
将IP地址中的主机地址全部设为0，就成为了网络号，代表这个局域网；
将IP地址中的主机地址全部设为1，就成为了广播地址，用于给同一个链路中相互连接的所有主机发送数据包；
127.*的IP地址用于本机环回(loop back)测试，通常是127.0.0.1；
CIDR在一定程度上缓解了IP地址不够用的问题(提高了利用率，减少了浪费，但是IP地址的绝对上限并没有增加)，仍然不是很够用，这时候有三种方式来解决；
1.动态分配IP地址：只给接入网络的设备分配IP地址；因此同一个MAC地址的设备，每次接入互联网中，得到的IP地址不一定是相同的，在接入时创建IP，断开连接时回收IP地址；如：192.168.1.1这类共享IP；(提高了利用率，使得部分IP重用)
2.NAT技术；(提高了利用率)
3.IPv6：IPv6并不是IPv4的简单升级版；这是互不相干的两个协议，彼此并不兼容；IPv6用16字节128位来表示一个IP地址；但是目前IPv6还没有普及；(提高了上限)
3.4私有IP地址与公网IP地址
如果一个组织内部组建局域网，IP地址只用于局域网内的通信,而不直接连到Internet上，理论上 使用任意的IP地址都可以，但是RFC 1918规定了用于组建局域网的私有IP地址；
10.*,前8位是网络号,共16,777,216个地址；
172.16.*到172.31.*,前12位是网络号,共1,048,576个地址；
192.168.*,前16位是网络号,共65,536个地址；
包含在这个范围中的, 都成为私有IP, 其余的则称为全局IP(或公网IP)；子网划分既可以在公网IP中进行也可以在私有IP中进行；
3.5宏观上理解运营商和全球网络
如果想要上网就需要光纤入户，同时还需要两个设备1.调制解调器(猫)，进行模拟信号和数字信号的转换2.路由器；购买上网账号然后将上网账号和密码配置进路由器，然后路由器就有权利访问外网；路由器还会构建局域网，设置路由器账号和密码绝对是否允许设备连接局域网；数据本身是先在局域网传输，通过路由器经过运营商发送到外网；
运营商的作用
运营商进行了网络基础设施的建设，建立了机房，基站，信号站，还有拉光纤等，这样使得网络通信成为了可能，孵化出了大型互联网公司；互联网公司的出现一方面提供了大量的岗位，一方面给国家提供了大量的税收，所以国家推动出现大量的互联网公司，维护网络基础设施的建设；
一般私人企业不愿意做运营商，因为回报周期较长，所以国家大力发展互联网支持网络基础设施的建设，于是强制要求国企进行建设；
刚开始时流量费用较高，因为网络基础设施建设是垄断的，成本较为昂贵，这样就会导致降低网民的入网速度，不符合国家意愿；所以国家要求了流量费降低，并且基层工作人员进入村子里安装网络；
入网人数提高，私营互联网企业就可以提供大型服务；通过互联网企业收取税收，继续支持网络基础设施建设，这样就使得运营商变大，网民更多，出现了更多互联网公司，使得互联网世界丰富起来；
国家除了大力发展互联网，还发展了滴滴和支付宝；以前的出租车是需要地方政府颁发牌照的，地方政府通过牌照费获利，使用滴滴就会使地方政府利益减少；使用支付宝就会使得资金从银行内流动，而银行本身是有这样的服务的，如跨行转账但需要收钱的，使用了支付宝一定会影响到银行的利益；