IP地址的概念?
IP 地址是我们进行TCP/IP通讯的基础,每个连接到网络上的计算机都必须有一个IP地址。我们目前使用的IP地址是32位的,通常以点分十进制表示。例如: 192.168.0.181。IP地址的格式为: IP地址 = 网络地址 + 主机地址 或者 IP地址=主机地址 + 子网地址 + 主机地址。一个简单的IP地址其实包含了网络地址和主机地址两部分重要的信息。
IP地址类型?
最初设计者,为了便于网络寻址以及层次化构造网络,每个IP地址包括两个标识(ID),即网络ID和主机ID。同一个物理网络上的所有机器都用同一个网络ID,网络上的一个主机(包括网络上工作站,服务器和路由器等)有一个主机ID与其对应。
IP地址根据网络ID的不同分为5种类型: A/B/C/D/E。
1. A class IP:
结构: 网络地址(1字节) + 主机地址(3字节)
保留: 网络地址的最高位(二进制)必须是0, 值0和127不能使用。
范围: 1.x.x.x ~ 126.x.x.x
数量: ( ( 2 ** ( 8 - 1 ) ) - 2 ) * ( ( 2 ** 24 ) - 2 ) = 126 * 16,777,214 = 2,113,928,964
使用: 国家级
2. B class IP:
结构: 网络地址(2字节) + 主机地址(2字节)
保留: 网络地址的最高两位(二进制)必须是10
范围: 128.x.x.x ~ 191.x.x.x
主机: ( ( 2 ** ( 16 - 2 ) ) ) * ( ( 2 ** 16 ) - 2 ) = 16384 * 65534 = 1,073,709,056
使用: 跨国的组织
3. C class IP:
结构: 网络地址(3字节) + 主机地址(1字节)
保留: 网络地址的最高三位(二进制)必须是110
范围: 192.x.x.x ~ 223.x.x.x
主机: ( ( 2 ** ( 24 - 3 ) ) ) * ( ( 2 ** 8 ) - 2 ) = 2097152 * 254 = 532,676,608
使用: 企业组织
4. D class for Multicast:
保留: 网络地址的最高四位(二进制)必须是1110
作用: 它是一个专门保留的地址, 它并不指向特定的网络,目前这一类地址被用在多点广播(Multicast)中。
5. E class for Reservation:
保留: 网络地址的最高五位(二进制)必须是11110
用作: 暂时无用,保留待用。
备注: 全零 0.0.0.0 地址对应于当前主机。全"1"的 255.255.255.255 是当前子网的广播地址。
网络掩码(Net Mask)是做什么用的?
IP地址必须和一个网络掩码(Net Mask)对应使用, 缺一不可。网络掩码的主要作用是告诉计算机如何从IP地址中析取网络标识和主机标识。A/B/C class 都有缺省的网络掩码, A -> 255.0.0.0, B -> 255.255.0.0, C -> 255.255.255.0
子网掩码(Sub-Net Mask)是做什么用的?
子网掩码的作用是将一个主机量超过了物理设备的限制,过大的IP网络划分为更多的子网络,而每个子网络的主机数量相对而言维持在一个较少的量上。起到物理设备上的负载均衡以及提高网络的可靠性。其实现是通过设置掩码来将原本属于主机ID的位(bit)借用给网络ID, 从而起到减少主机数量的作用。当通过设置掩码从主机ID来借用位(bit)时, 至少要留下2个位(bit)来做主机ID。因为只留一个位的情况下,全0和全1都没有意义(见前边)。
什么是私有IP地址和保留IP地址?
私有IP地址和保留IP地址是两个常见的翻译用法。概念是一样的,都是对英文中的Private IP的翻译。我们以下通称为私有IP地址。
实践中证明,并不是每一台联网的计算都需要一个全球唯一的IP地址,同时为了减少对于有限的IP地址资源的消耗,最初设计者在A/B/C class 中各自划分了一些地址范围作为私有地址来使用。
A class: 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
B class: 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
C class: 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255
私有IP地址的主要特点:
1. 在全球范围内不具有唯一性,因此不能唯一标识一台联网的计算机。无需担心私有IP地址在全球范围内的冲突问题。
2. 私有IP地址的路由信息不能对外发布,外部的IP数据包无法路由到私有IP地址的计算机上。
3. IP数据包中的源地址和目的地址是私有IP地址的, 不能在Internet上的路由器间进行存储转发的操作。
IP地址间传输TCP/IP数据包的流程?
在TCP/IP协议栈的实现中设定了许多的规则,其中有一条就是, 两台联网的主机想直接通讯的话,必须有相同的网络标识和不同的主机标识。具有不同的网络标识的两台主机要想通讯的话必须通过一台中间设备 - 路由器的转发才能实现。
IP地址在我们身边的不同的应用?
先看看我们目前的主要连接互联网的方式, Dial, ISDN, ADSL, ethernet 等等。其实,只要我们有一个非私有的IP地址,那么我们就可以在Internet上冲浪了。呜呼,线路那里来呢?所以我们必须每月向网络接入提供商支付Money来获取到线路的使用权,同时会给我们分配一个非私有的IP地址。那么网络接入提供商的非私有IP地址那里来的呢?当然是申请得来的了。
根据中国互联网络信息中心(CNNIC)公布的最新数据显示, 截至2004年9月30日, 我国网民数已居世界第二, 而所拥有的IPv4和IPv6资源均仅占世界的3%, 不仅远远低于美国, 而且也无法与亚太地区日本的7%和16%相比。而另一方面,在亚太地区已分配IP地址中,我国IP地址总量只占25%, 居于日本29%和韩国21%之间。看到了吗?这就是发达国家的垄断和霸权,我国分配的IPv4的地址资源甚至不如美国的两个大学分配的IPv4的地址资源多。因此,我们时刻要记住打到美帝国主义...
IP地址的分配管理机构: (I CANN)[全球] -> (APNIC)[亚太] -> (CNNIC)[中国]
APNIC规定, 亚太地区需要IP地址资源的企业、单位或团体, 均可申请成为其会员。会员单位使用IP地址, 除了每年每个地址要交纳一定的资源占用费外, 每个会员还要根据等级的不同交纳不等的地址使用费。但是在目前IPv4的地址紧张的情况下企业要想申请到B class 的地址的机会很少,看看长宽,使用的都是C class 的IP地址,增加了路由器的设备和维护费用而已。
① A类地址:在二进制标识中,以0开始的IP地址,
0
网络标识(7)
主机标识(24位)
第一字节地址范围:1~127,A类地址用于大型局域网。
② B类地址:在二进制标识中,以10开始的IP地址,
10
网络标识(14位)
主机标识(16位)
第一字节地址范围:128~191,B类地址用于中型局域网。
③ C类地址:在二进制标识中,以110开始的IP地址,
110
网络标识(21位)
主机标识(8位)
第一字节地址范围:192~223,C类地址用于小型局域网。
④ D类地址(224~239):用于路由器的多点发送。
⑤ E类地址(240~255):留作备用。
特殊用途的IP地址介绍
就像我们每个人都有一个身份证号码一样,网络里的每台电脑(更确切地说,是每一个设备的网络接口)都有一个IP地址用于标示自己。我们可能都知道这些地址由四个字节组成,用点分十进制表示以及它们的A,B,C分类等,然而,在总数大约为四十多亿个可用IP地址里,你知道下面一些常见的有特殊意义地址吗?我们一起来看看吧:
一、0.0.0.0
严格说来,0.0.0.0已经不是一个真正意义上的IP地址了。它表示的是这样一个集合:所有不清楚的主机和目的网络。这里的“不清楚”是指在本机的路由表里没有特定条目指明如何到达。对本机来说,它就是一个“收容所”,所有不认识的“三无”人员,一律送进去。如果你在网络设置中设置了缺省网关,那么Windows系统会自动产生一个目的地址为0.0.0.0的缺省路由。
二、255.255.255.255
限制广播地址。对本机来说,这个地址指本网段内(同一广播域)的所有主机。如果翻译成人类的语言,应该是这样:“这个房间里的所有人都注意了!”这个地址不能被路由器转发。
三、127.0.0.1
本机地址,主要用于测试。用汉语表示,就是“我自己”。在Windows系统中,这个地址有一个别名“Localhost”。寻址这样一个地址,是不能把它发到网络接口的。除非出错,否则在传输介质上永远不应该出现目的地址为“127.0.0.1”的数据包。
四、224.0.0.1
组播地址,注意它和广播的区别。从224.0.0.0到239.255.255.255都是这样的地址。224.0.0.1特指所有主机,224.0.0.2特指所有路由器。这样的地址多用于一些特定的程序以及多媒体程序。如果你的主机开启了IRDP(Internet路由发现协议,使用组播功能)功能,那么你的主机路由表中应该有这样一条路由。
五、169.254.x.x
如果你的主机使用了DHCP功能自动获得一个IP地址,那么当你的DHCP服务器发生故障,或响应时间太长而超出了一个系统规定的时间,Wingdows系统会为你分配这样一个地址。如果你发现你的主机IP地址是一个诸如此类的地址,很不幸,十有八九是你的网络不能正常运行了。
六、10.x.x.x、172.16。x。x~172.31。x。x、192.168。x。x
私有地址,这些地址被大量用于企业内部网络中。一些宽带路由器,也往往使用192.168.1.1作为缺省地址。私有网络由于不与外部互连,因而可能使用随意的IP地址。保留这样的地址供其使用是为了避免以后接入公网时引起地址混乱。使用私有地址的私有网络在接入Internet时,要使用地址翻译(NAT),将私有地址翻译成公用合法地址。在Internet上,这类地址是不能出现的。
对一台网络上的主机来说,它可以正常接收的合法目的网络地址有三种:本机的IP地址、广播地址以及组播地址。