IP協議詳解之IP位址要領

2021-09-07 21:16:17 字數 2558 閱讀 8377

1. 前言

整個的網際網路就是乙個單一的、抽象的網路。而ip位址就是給網際網路上的每乙個主機(或路由器)的每乙個介面分配乙個在全世界範圍是唯一的32位的識別符號。ip位址的結構使我們可以在網際網路上很方便地進行定址。但是,根據tcp/ip協議的規定的ip位址是由32位二進位制數組成的,例如:11010010 01001001 10001100 00000010,很顯然,這些數字對人來說不非常不方便的。人們為了方便記憶,就將組成算機機的ip位址的32位二進位制分成四段,每段8位,中間用小數點隔開,然後將每八位二進位制轉換成十進位制數,這樣上述計算機的ip位址就變成了:210.73.140.2。這是點分十進位制表示法。

ip位址現在由網際網路名字與號碼指派公司icann( internet corporation for assigned names and numbers )進行分配。

分類的ip位址。最基本的編址方式。

子網的劃分。對最基本的編址方式的改進。

構造超網。比較新的無分類編址方法。

所謂「分類的ip位址」就是將ip位址劃分為若干個固定類,每一類位址都由兩個固定長度的字段組成,其中第乙個欄位是網路號(net-id),它標誌主機(或路由器)所連線到的網路。乙個網路號在整個網際網路範圍內必須是唯一的。第二個欄位是主機號(host-id),它標誌該主機(或路由器)。乙個主機號在它前面的網路號所指明的網路範圍內必須是唯一的。由些可見,乙個ip位址在整個網際網路範圍內是唯一的。

這種兩級的ip位址可以記為:    ip位址 ::=

下圖給出了各種ip位址的網路號字段和主機號字段,這裡a類、b類和c類位址都是單播位址(一對一通訊)。

<1>. a類位址( 0.0.0.0  -  127.255.255.255 )以"0"頭,網路段長度為8位,其中可變部分的長度為7位;主機段長度為24位。7位的可變網路段可識別2^7=128 (0~127)個網路,其中0和127另有用途,故只有126個可用的a類網路位址。另外,主機位全"0"代表網路本身,全"1"代表網內廣播,因此乙個a類網路位址可識別的可分配位址有 2^24-2 個。

<2>. b類位址( 128.0.0.0  -  191.255.255.255 )以"10"開頭,網路段長度為16位,可變部分的長度為14位;主機段長度為16位。14位的可變網路段可以識別的網路數為 2^14 個。另外,主機位全"0"與全"1"功能同a類位址,因此乙個b類網路可以分配位址有 2^16-2 個。

<3>. c類位址( 192.0.0.0  -  223.255.255.255 )以"110"開頭,網路段長度為24位,其中可變部分的長度為21位;主機段長度為8位。21位的可變網路段可以識別的網路數為 2^21 個。可分配的主機位址是 2^8-2 個。

<4>. d類位址( 224.0.0.0  -  239.255.255.255 )為組播位址,使用"1110"開頭,不分網路段和主機段,有 2^28 個組播位址。用於標識預先定義的一組主機。主機使用組播通訊時,可以將組播資料報一次性傳送給所有同組的主機。

<5>. e類位址( 240.0.0.0  -  255.255.255.255 )是保留位址,用於研究使用。以"1111"開頭,不區分網路段和主機段,其中32位全1代表本網路內廣播,因此e類位址共有 2^28-1 個。

3. 私有ip位址和特殊ip位址

私有ip位址

根據用途和安全性級別的不同,ip位址還可以大致分為兩類:公共位址和私有位址。公用位址在internet中使用,可以在internet中隨意訪問。

乙個機構網路要連入internet,必須申請公用ip位址。但是考慮到網路安全和內部實驗等特殊情況,在ip位址中專門保留了三個區域作為私有位址,其位址範圍如下:

a類:10.0.0.0/8(子網掩碼表示)      10.0.0.0-10.255.255.255  

b類:172.16.0.0/12                               172.16.0.0-172.31.255.255  

c類:192.168.0.0/16                             192.168.0.0-192.168.255.255  

使用保留位址的網路只能在內部進行通訊,而不能與其他網路互連。因為本網路中的保留位址同樣也可能被其它網路使用,如果進行網路互連,那麼尋找路由時就會因為位址的不唯一而出現問題。但是這些使用保留位址的網路可以通過將本網路內的保留位址翻譯轉換(nat)成公共位址的方式實現與外部網路的互連。這也是保證網路安全的重要方法之一。

特殊ip位址

注:127(即01111111)保留作用本地軟體環迴測試(loopback test)本主機的程序之間的通訊之用。若主機傳送乙個目的位址為環迴位址(例如:127.0.0.1)的ip資料報,則本主機中的協議軟體就處理資料報中的資料,而不會把資料報傳送給任何網路。目的位址為環迴位址的ip資料報永遠不會出現在任何網路上,因為網路號為127的位址根本不是乙個網路位址。

網路號為0,如主機使用bootp協議確定本機ip位址時只能作為初始化過程中的源位址出現。

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IP協議詳解之IP位址要領

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