40IP地址

IP地址1、IP地址介绍对于任何两个通信的系统，必须能够识别和定位对方。因特网是把全世界的无数个网络连接起来的一个庞大的网间网。TCP/IP协议规定，每个网络中的计算机通过其自身的IP地址而被唯一标识。类比：电话号码[phone]例如：一台主机连接一个网络例如：一台主机连接多个网络双宿主设备：一台主机可以通过安装两块网络接口卡连接到两个不同的网络中。每个网络接口卡连接一个网络，各自拥有一个IP地址。网络中的每一个接口都需要有一个IP地址。2、点分十进制格式的IP地址根据TCP/IP协议规定，IP地址是由32位二进制数表示。例如：01100010101000111001010110101101为了方便记忆，把32位二进制数分成4段，每段8位，中间用小数点隔开，然后将每8位二进制数转换成十进制数。例如，上面的地址转换成：11100010.10100011.10010101.00001101226.163.149.13特殊地址：11111111.11111111.11111111.11111111转换成十进制：255.255.255.25500000000.00000000.00000000.00000000转换成十进制：0.0.0.03、IP地址的分类因特网是把全世界的无数个网络连接起来的一个庞大的网间网，每个网络中的计算机通过其自身的IP地址而被唯一标识的。据此我们也可以设想，在INTERNET上这个庞大的网间网中，每个网络也有自己的标识符。这与我们日常生活中的电话号码很相像，例如有一个电话号码为03517010755，这个号码中的前四位表示该电话是属于哪个地区的，后面的数字表示该地区的某个电话号码。类似地，我们把计算机的IP地址也分成两部分，分别为网络标识和主机标识。同一个物理网络上的所有主机都用同一个网络标识，网络上的一个主机(包括网络上工作站、服务器和路由器等)都有一个主机标识与其对应。IP地址的4个字节划分为2个部分，一部分用以标明具体的网络段，即网络标识；另一部分用以标明具体的节点，即主机标识，也就是说某个网络中的特定的计算机号码。例如，山西大学网络中心的服务器的IP地址为202.207.208.8，对于该IP地址，我们可以把它分成网络标识和主机标识两部分，这样上述的IP地址就可以写成：网络标识：202.207.208.0主机标识：8合起来写：202.207.208.8由于网络中包含的计算机有可能不一样多，有的网络可能含有较多的计算机，也有的网络包含较少的计算机，于是按照网络规模的大小，将IP地址进行分类。每个32位的IP地址分为网络标识和主机标识。由每个地址的最高位或起始几位用于标识地址的类别。A类地址A类地址用来支持超大型网络。A类地址用第1个八位组用来标识地址的网络部分，其余3个八位组用来标识地址的主机部分。用二进制表示时，A类地址的最高位为0。因此第一个八位组的最大值：01111111（转换成十进制数为127），最小值为00000000（转换成十进制数为0）。规定，0和127两个数保留使用，不能用作网络地址。所以，任何IP地址的第一个八位组的取值范围在0—126之间的都是A类地址。B类地址B类地址用来支持中大型网络的需求。B类IP地址使用4个八位组的前两个来标识地址的网络部分。其余的2个八位组用来标识地址的主机部分。用二进制表示时，B类地址的前两位总是10。因此，第1个八位组的最大值：10111111（转换成十进制数为191），最小值10000000（转换成十进制为128）。任何IP地址的第一个八位组的取值范围在128---191之间的都是B类地址。C类地址C类地址支持小型网络的需求。C类IP地址使用4个八位组的前三个来标识地址的网络部分。其余的一个八位组用来标识地址的主机部分。用二进制表示时，C类地址的前三位总是110。因此，第1个八位组的最大值：11011111（转换成十进制数为223），最小值11000000（转换成十进制为192）。任何IP地址的第一个八位组的取值范围在192--223之间的都是C类地址。D类地址D类地址用来支持组播。组播地址是一组网络地址，用来转发目的地址为预先定义的一组IP地址的分组。因此，一台工作站可以将单一的数据流传送给多个接收者。用二进制表示时，D类地址的前四位总是1110。因此，D类地址的第1个八位组的最大值：11101111（转换成十进制数为239），最小值11100000（转换成十进制为224）。任何IP地址的第一个八位组的取值范围在224--239之间的都是D类地址。E类地址Internet工程任务组保留E类地址作为研究使用。因此，Internet上没有发布E类地址使用。用二进制表示时，E类地址的前四位总是1111。E类地址第一个八位组的范围是11110000---11111111，转换成十进制是240—255。IP地址类型IP地址范围A类1-126（00000001--01111110）B类128-191（10000000--101111111）C类192-223（11000000—11011111）D类224-239（11100000--11101111）E类240-255（11110000--11111111）说明：可以根据IP地址第一个八位组的值来确定地址的类别。127用作回环测试，不能分配给网络。总结：4、保留IP地址并不是所有的IP地址都能分配给网络中的设备。有一些地址保留使用，不能分配。包括：网络地址：用于标识网络本身。广播地址：用于向网络中的所有设备广播分组。保留地址（网络地址）某一网络中，主机号全为0的IP地址用来指该网络本身。上图中，上部的图框表示网络198.150.11.0上图中，下部的图框表示网络198.150.12.0从局域网外部看，任何发往上部图框中的主机的数据，目的网络都是198.150.11.0。只有数据到达该局域网时，才进行主机位的匹配。类比：邮政系统中信件的发送网络地址常用在路由表中通过目的网络标识符，IP协议可以向目的网络发送分组。当数据分组到达与目的网络相连接的路由器时，IP协议再定位与目的网络相连接的主机。所以，网络地址常用在路由表中例如，176.10.0.0是一个B类网络地址。同理，113.0.0.0是一个A类网络地址，在该网络内，包含主机地址113.1.2.3保留IP地址（广播地址）用于向网络中的所有设备广播分组。主机号全为1的地址保留作为广播地址。上例中的198.150.11.255就表示广播地址。网络中的每台主机（198.150.11.1—198.150.11.254）都会读取发往广播地址的数据。当需要向网络中的所有设备发送数据时，需要用到广播地址。例如，176.10.255.255是一个B类广播地址。与广播地址相对应，还有单播地址单播地址指网络中指定的一台设备的地址例如，176.10.16.1为176.10.0.0网络中设备的IP地址。其中，176.10是网络部分，16.1是主机部分。广播与单播的区别：广播发生时，从源端发送的分组中目的地址为广播地址（例如，176.10.255.255），网络中的所有主机都要对此数据进行处理。单播发生时，从源端发送的分组中目的地址为确定主机的IP地址（例如，176.10.16.1），网络中的只有IP地址为176.10.16.1的主机对此数据进行处理。保留地址（环回地址）网络前缀127.0.0.0这个属于A类地址范围的值，保留用于环回（loopback），用来测试TCP/IP以及本机进程间的通信。当任何程序使用环回地址作为目的地址时，计算机上的协议软件直接处理数据，不会把通信量发送到任何网络。表明：网络号为“127”的分组永远不会出现在任何网络上，它不是一个网络地址。地址127.0.0.1指本机地址。它将信息通过自身的接口发送后返回，可用来测试端口状态。5、公有地址和私有地址Internet依靠TCP/IP协议，在全球范围内实现不同硬件结构、不同操作系统、不同网络系统的互联。在Internet上，每一个节点都依靠唯一的IP地址互相区分和相互联系。Intenet的稳定性直接取决于网络地址公布的唯一性。如下图所示，当两个网络使用同一个网络地址198.150.11.0。当外网的数据传送到路由器时，路由器不知道该把数据转发到与哪个端口连接的网络。这中问题会大大增加网络的流量，而且影响路由器的性能。因此，需要建立一种机制确保地址的唯一性。举例说明网络需要的唯一的地址：IP地址构成了整个Internet的基础，它是如此重要，每一台联网的计算机无权自行设定IP地址，有一个统一的机构—IANA负责对申请的组织分配唯一的网络ID,而该组织可以对自己的网络中的每一个主机分配一个唯一的主机ID，正如一个单位无权决定自己在所属城市的街道名称和门牌号，但可以自主决定本单位内部的各个办公室编号一样。由IP地址分配中心完成IP地址的分配。公有地址公有IP地址在全球范围内是唯一的。没有任何连接到Internet上的两台主机具有相同的IP地址。可以向ISP申请IP地址。但是，随着Internet的快速增长，公有IP地址已近枯竭。解决办法：IPv6机制使用私有IP地址私有地址如果私有网络不连接到Internet上，它可以使用任何的有效的地址。否则，需要使用专用的私有地址。协议规定可以使用3块IP地址空间最为私有地址。这个范围内的IP地址不能被路由到Internet上；Internet路由器收到该地址的分组后会丢弃。私有地址范围：1个A类段地址16个B类段地址256个C类段地址公有地址和私有地址可以混合使用若使用私有地址将网络连到Internet，需要将私有地址转换为公有地址。这个转换的过程称为网络地址转换（NAT）。具有NAT功能的设备：路由器、防火墙等。私有地址使用方式举例如下图：举例：在广域网内使用私有地址NAT转换举例：、FTP、EMAIL、VOD等服务器Internet192.168.100.1222.217.224.21192.168.100.10192.168.100.1