IP编址 只要一提到TCP/IP,IP编址就是最重要的主题之一。IP地址是分配给IP网络中每台主机的数字标识,它指出了设备所处网络中的位置,公网IP是唯一的,与我们的省份证ID类似。IP 地址是基础理论,查找资料来阐述,IP 有IPv4和IPv6,我们只说IPv4编址 IP地址是软件地址,不是硬件地址,硬件地址十倍硬编码到往卡里的。应用于本地网络中寻找主机,IP地址让一个网络中的主机能够与另一个网络重的主机通信。而不关系这些主机所处的LAN的类型。 IP术语 比特:一个比特相当于一位,取值是0或者1 字节:1B为7或者8位,这取决于是否使用奇偶校验,正常使用时,1B为8位 八位组(Octet):由八位组成,普通的8位二进制数。 网络地址:在路由选择中,使用它将分组发送到远程网络。 广播地址:应用程序和主机用于将信息发送给网络中所有的节点和地址 层次型IP 编址方案 IP地址长32 位,这些位被划分成4 组(称为字节或八位组),每组8 位。我们可使用下面3 种方 法描述IP 地址: 点分十进制表示,如172.16.30 .56 。 二进制,如10101100.00010000.00011110.001110000 十六进制,如AC.10 .l E.38 。 上述示例表示的是同一个IP地址。讨论IP 编址时,十六进制表示没有点分十进制和二进制那样 常用,但某些程序确实以十六进制形式存储IP地址, Windows 注册表就将机器的IP地址存储为十六进制。 32 位的IP地址是一种结构化(层次型)地址,而不是平面或非层次型地址。虽然这两种编址方案都可使用,但对于选择层次型编址方案我们有充分的理由。这种方案的优点在于,它可处理大量的地址,具体地说是43 亿(在32 位的地址空间中,每位都有0 或1 这两种可能的取值,因此支持232个地址,即4294967296 个)。平面编址方案的缺点与路由选择相关,这也是没有将其用于IP 编址的原因。如果每个地址都是唯一的,因特网上的路由器将需要存储所有机器的地址,这使得几乎无法进行高效的路由选择,即使只使用部分可能的地址亦如此。对于这种问题,解决方案是使用包含2 层或3 层的层次型编址方案,即地址由网络部分和主机部分组成,或者由网络部分、子网部分和主机部分组成。使用2 层或3 层的编址方案时, IP 地址类似于电话号码:第一部分是区号,指定了一个非常大的区域;第二部分是前缀,将范围缩小到本地呼叫区域;最后一部分是用户号码,将范围缩小到具体的连接。IP地址使用类似的分层结构:与平面编址将全部32 位视为一个唯一的标识符不同,它将其一部分作为网络地址,另一部分作为子网和主机部分或节点地址。接下来的几节将讨论IP 网络编址以及各种可用于给网络编址的地址类型。 1. 网络地址 网络地址(也叫网络号)唯一地标识网络。在同一个网络中,所有机器的E 地址都包含相同的网络地址。例如,在IP 地址172.16.30.56 中, 172.16 为网络地址。 网络中的每台机器都有节点地址,节点地址唯一地标识了机器。这部分IP 地址必须是唯一的,因为它标识特定的机器(个体)而不是网络(群体)。这一编号也称主机地址。在IP地址172.16.30.56中, 30.56 为节点地址。 设计因特网的人决定根据网络规模创建网络类型。对于少量包含大量节点的网络,他们创建了A类网络;对于另一种极端情况的网络,他们创建了C 类网络,用来指示大量只包含少量节点的网络;介于超大型和超小型网络之间的是B 类网络。 网络的类型决定了IP 地址将如何划分成网络部分和节点部分。 为确保高效的路由选择,设计因特网的人对每种网络地址的前几位做了限制。例如,由于路由器知道A 类网络地址总是以0 打头,因此只需阅读地址的第一位,从而提高转发分组的速度。编址方案在此指出了A 类、B 类和C 类地址的差别。在接下来的几节中,我将首先讲述这种差别,然后介绍D类和E 类地址。(只有A 类、B 类和C 类地址可用于给网络中的主机编址。) A 类网络地址范围 IP 编址方案设计师指出, A 类网络地址的第一个字节的第一位必须为0 ,这意味着A 类地址第一个字节的取值为0-127 。 请看下面的网络地址: 0xxxxxxx 如果将余下的7 位都设置为0 ,然后将它们都设置为1 ,我们便可获得A 类网络地址的范围: 00000000=0 01111111=127 因此, A 类网络地址第一个字节的取值范围为0-127 (但0 和127 不是有效的A 类网络地址号。稍后我将介绍保留地址)。 B 类网络地址范围 B 类网络地址的第一个字节的第一位必须为1 ,且第二位必须为0。如果将余下的6位全部设置为0 ,再将它们全部设置为1 ,便可获得B 类网络地址的范围: 10000000=128 10111111=191 正如你看到的, B 类网络地址第一个字节的取值为128 -191 。 C 类网络地址范围 C 类网络地址的第一个字节的前两位必须为1 ,而第三位必须为0。我们可按前面的方法将二进制转换为十进制,以找出C 类网络地址的范围: 11000000 = 192 11011111 = 223 因此,如果IP 地址以192-223 打头,我们就可判定它是C 类IP 地址。 D 类和E 类网络地址范围 第一个字节为224-255 的地址被保留用于D 类和E 类网络。D 类(224-239 )用作组播地址, 而E 类( 240 一255 )用于科学用途, 简单地说:A类地址 在A 类地址中,第一个字节为网络地址,余下的3B 为节点地址。A 类地址的格式如下: network.node.node.node B类地址 在B 类地址中,前2B 为网络地址,余下的2B 为节点地址,其格式如下: network.network.node.node C类地址 C 类地址的前3 个字节为网络部分,余下的一个字节表示节点地址,其格式如下: network.network.network.node 保留IP地址空间(内网地址) A类:10.0.0.0~10.255.255.255 B类 : 172.16.0.0~172.31.255.255 C类:192.168.0.0~192.168.255.255 IPv4 |
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