一、为什么有网段划分
IP地址 = 网络号(目标网络) + 主机号(目标主机)
网络号: 保证相互连接的两个网段具有不同的标识
主机号: 同一网段内，主机之间具有相同的网络号，但是必须有不同的主机号
互联网中的每一台主机，都要隶属于某一个子网 -> 为了方便定位这个主机（提高查找效率高）
二、如何进行网段划分
1.分类划分法
把所有的IP地址分成五类（A/B/C/D/E） -> 这种分类方法会存在大量的浪费
申请一个B类地址可以有6万5千多个主机，然而实际上不会有一个子网内有这么多主机
所以一个B类地址里有大量的IP地址都被浪费掉了 -> 提出了CIDR解决方案
2.CIDR子网划分
借用主机号的一部分作为网络号，这样就可以减少浪费 -> 利用子网掩码来区分网络号和主机号
32位的子网掩码可以表明分类IP地址的主机号部分被借用了几个比特位作为子网号
子网掩码使用连续的比特1来对应网络号和子网号；使用连续的比特0来对应主机号
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
三、特殊的IP地址
将IP地址中的主机地址全部设为0：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：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
127.* 的IP地址用于本机环回(loop back)测试,通常是127.0.0.1
四、IP地址的数量限制
IP地址(IPv4)是一个4字节32位的正整数，所以IP地址一共只有2^32个，实际中远远不够
CIDR只是在一定程度上缓解了IP地址不够用的问题，又出现了三种技术解决IP地址不足的问题
①动态分配IP地址 ②NAT技术（重点介绍） ③IPv6
五、私网IP/公网IP
划分公网IP和私网IP也是为了解决IP地址不够用的问题
公网IP：用于广域网；公网IP全网唯一！
私网IP：用于局域网；同一局域网的私网IP不同，不同局域网的私网IP可以相同！
1.私网IP范围
RFC1918规定了私网IP的范围，所以私网IP不能随便用
① 10.0.0.0/8 ～ 10.255.255.255/8 -> 1个A类地址
② 172.16.0.0/16 ～ 172.31.0.0/16 -> 16个B类地址
③ 192.168.0.0./24 ～ 192.168.255.0/24 -> 256个C类地址
包含在这个范围内的都为私有IP，其余的则称为公网IP(全局IP)
2.NAT技术
（1）NAT
NAT(Network Address Translator) 是公网IP和私网IP转换的技术
在NAT路由器的内部，有一张自动生成的用来地址转换的表（用来维护地址映射关系）
（2）NAPT
NAPT是转换IP地址+端口号的技术，使用NAPT就可以实现用一个公网IP与多个主机的通信
六、路由
1.路由的过程
路由：在复杂的网络结构中, 找出一条通往终点的路线
路由的过程：就是这样一跳一跳(Hop by Hop) "问路" 的过程
一跳：具体在以太网中指从源MAC地址到目的MAC地址之间的传输
那么如何判定当前这个数据包该发送到哪里呢? 路由表会告诉数据应该去哪里！
2.路由器的功能
路由器功能：数据包转发(路由)、DHCP(组建局域网)、NAT
同时也要做：目标网络/子网掩码/子网中的主机 -> 都会被路由器管理