1. ip 地址及其表示方法
我們把整個(gè)因特網(wǎng)看成為一個(gè)單一的、抽象的網(wǎng)絡(luò)。ip 地址就是給每個(gè)連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)(或路由器)分配一個(gè)在全世界范圍是唯一的 32 位的標(biāo)識(shí)符。
ip 地址現(xiàn)在由因特網(wǎng)名字與號(hào)碼指派公司icann進(jìn)行分配。
分類的 ip 地址。這是最基本的編址方法,在 1981 年就通過(guò)了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。
子網(wǎng)的劃分。這是對(duì)最基本的編址方法的改進(jìn),其標(biāo)準(zhǔn)[rfc 950]在 1985 年通過(guò)。
構(gòu)成超網(wǎng)。這是比較新的無(wú)分類編址方法。1993 年提出后很快就得到推廣應(yīng)用。
分類 ip 地址
ip 地址采用網(wǎng)絡(luò)-主機(jī)的層次結(jié)構(gòu)形式,其中網(wǎng)絡(luò)部分表示主機(jī)在某個(gè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)編碼,主機(jī)部分中網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)的編碼。網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址就構(gòu)成了完整的ip地址。
兩級(jí)的 ip 地址可以記為:
ip 地址 ::= { <網(wǎng)絡(luò)號(hào)>, <主機(jī)號(hào)>} ::= 代表“定義為”
ip 地址分為5類,ip 地址的前綴用于標(biāo)識(shí)ip 地址的類別。
前綴為“0”,表示a類地址,
前綴為“10”,表示b類地址,
前綴為“110”,表示c類地址,
前綴為“1110”,表示d類地址,
前綴為“1111”,表示e類地址。
d類地址為組播地址,e類地址保留用于實(shí)驗(yàn)和將來(lái)使用。
a類地址:
網(wǎng)絡(luò)地址空間長(zhǎng)度為7位,主機(jī)地址空間長(zhǎng)度為24位。由于網(wǎng)絡(luò)地址的“0”和“127”保留用于特殊目的,因此允許a類地址有27-2=126個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)。而全0和全1的主機(jī)號(hào)也保留用于特殊目的,因此一個(gè)a類網(wǎng)絡(luò)可以容納224-2臺(tái)主機(jī),約16000000臺(tái)。
b類地址:
b類ip地址網(wǎng)絡(luò)地址空間長(zhǎng)度為14位,主機(jī)地址空間長(zhǎng)度為16位。因此允許b類地址有214-2=16484個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò),而全0和全1的主機(jī)號(hào)也保留用于特殊目的,因此一個(gè)b類網(wǎng)絡(luò)可以容納216-2臺(tái)主機(jī),約65000臺(tái)。
c類地址:
c類ip地址網(wǎng)絡(luò)地址空間長(zhǎng)度為21位,主機(jī)地址空間長(zhǎng)度為8位。因此允許c類地址有221-2個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò),約2000000個(gè);而全0和全1的主機(jī)號(hào)也保留用于特殊目的,因此一個(gè)b類網(wǎng)絡(luò)可以容納28-2=254臺(tái)主機(jī)。
點(diǎn)分十進(jìn)制記法:
ip 地址是 32 位 二進(jìn)制代碼,為了方便用戶理解和記憶,通常采用x.x.x.x的格式表示,每個(gè)x為8位二進(jìn)制,例如192.168.172.6,每個(gè)x的取值為0~255。
2. 常用的三種類別的 ip 地址
采用點(diǎn)分十進(jìn)制記法后,我們可以通過(guò)第一段中的十進(jìn)制數(shù)的范圍,來(lái)判斷此ip地址的類別。
a類:1~126
b類:128~191
c類:192~223
ip 地址的一些重要特點(diǎn)
(1) ip 地址是一種分等級(jí)的地址結(jié)構(gòu)。分兩個(gè)等級(jí)的好處是:
第一,ip 地址管理機(jī)構(gòu)在分配 ip 地址時(shí)只分配網(wǎng)絡(luò)號(hào),而剩下的主機(jī)號(hào)則由得到該網(wǎng)絡(luò)號(hào)的單位自行分配。這樣就方便了 ip 地址的管理。
第二,路由器僅根據(jù)目的主機(jī)所連接的網(wǎng)絡(luò)號(hào)來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)分組(而不考慮目的主機(jī)號(hào)),這樣就可以使路由表中的項(xiàng)目數(shù)大幅度減少,從而減小了路由表所占的存儲(chǔ)空間。
(2) 實(shí)際上 ip 地址是標(biāo)志一個(gè)主機(jī)(或路由器)和一條鏈路的接口。
當(dāng)一個(gè)主機(jī)同時(shí)連接到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)上時(shí),該主機(jī)就必須同時(shí)具有兩個(gè)相應(yīng)的 ip 地址,其網(wǎng)絡(luò)號(hào) net-id 必須是不同的。這種主機(jī)稱為多歸屬主機(jī)(multihomed host)。
由于一個(gè)路由器至少應(yīng)當(dāng)連接到兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)(這樣它才能將 ip 數(shù)據(jù)報(bào)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)),因此一個(gè)路由器至少應(yīng)當(dāng)有兩個(gè)不同的 ip 地址。
(3) 用轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)橋連接起來(lái)的若干個(gè)局域網(wǎng)仍為一個(gè)網(wǎng)絡(luò),因此這些局域網(wǎng)都具有同樣的網(wǎng)絡(luò)號(hào) net-id。
(4) 所有分配到網(wǎng)絡(luò)號(hào) net-id 的網(wǎng)絡(luò),不管是范圍很小的局域網(wǎng),還是可能覆蓋很大地理范圍的廣域網(wǎng),它們都是平等的。
特殊的ip地址
ip地址由美國(guó)internet信息中心(internic)管理。如果要入internet,就必須向internic或當(dāng)?shù)氐膎ic(例如cnnic)申請(qǐng)一個(gè)ip地址。如果不想接入internet,只是局域網(wǎng)中使用tcp/ip協(xié)議,則可以使用內(nèi)部局域網(wǎng)保留地址,只要網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不沖突就可以了。這些保留地址也稱為本地地址或私有地址。