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ip地址都有什么_ip地址有哪些

ip地址都有什么_ip地址有哪些,让你很快时间解决问题,下面小编就来简易的解析一下。

ip地址都有什么

作者:微信官方账号:网络路博(ID: Network Blog)

之前复习

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最后一个了解了IP协议各个领域的作用,提到了特别重要的IP地址,这是网络世界中唯一用于通信标识的寻址信息,让两个终端可以通信,知道如何回溯。其实网络世界更像是我们现实世界的缩影,很多都可以在现实中找到类似的影子,尤其是寄信的时候,最重要的就是地址信息,这可是到目的地的关键信息。现实中,每个省、市、区、县、地区都可以定位具体位置。而且这个地址是唯一的,不能重复,否则邮件就不知道怎么发了。在TCP/IP通信的网络世界里,为了保证正常通信,也是如此。需要有一个唯一的地址信息可以寻址目的地,也就是IP地址。所以每个设备都需要正确的IP地址,否则就无法正常。如何保证唯一性?

了解IP地址

1.IP地址的格式

在IP协议的报文中,可以知道IP地址有32位,IP地址在计算机中是以二进制的形式处理的。如果全部用二进制的形式表示,那么使用和表达起来都是非常困难的。因此,为了方便人类记忆,采用了点分十进制的方法,将32位的IP地址以8位为一组分成4部分,每组用[...],然后每个组被转换成

以博主电脑网卡获取的地址为例。计算机系统对它进行二进制处理,可以看出它很长。是0和1的组合,用起来容易出错,难记。改成十进制后,相对就容易多了。并且可以发现二进制中0和1的组合不同,得到的值也不同。总共有多少个IP地址?

最大允许连接网络的终端数量差不多43亿,看起来很多!然而,在今天的互联网网络中,IP地址已经耗尽,这就是为什么引入IPV6的原因。也许IP地址的设计者没有预料到未来的互联网网络会如此庞大。

IP地址其实由两部分组成,一部分是网络号(网段地址),一部分是主机号(主机地址)。这两个部分至关重要。网络号是设备所在区域的一种识别区别。网络号相同的设备在同一个网段,网络号不同的设备在不同的网段。两个设备之间的通信依赖于三层设备。主机号用于标识同一网段内的不同终端设备,同一网段内的终端不允许有重复的主机号。这一段很重要。先看几遍有个印象,对我们调试和学习很有帮助。

举个生活例子。在一个小区里,有多栋楼,每栋楼都有501和601。这样,为了避免居民混淆,开发商会在前面加一个数字或字母来区分每栋楼,比如2501、3601,这样就很容易找到位置。久而久之,你可能会和同一栋楼的上下左右邻居相处的很好,会经常互相拜访聊天,聚在一起吃饭等等。同一楼层的各个独立门牌号不会重复,很容易找到。不同的楼号相当于不同标志的网络号,而同一栋楼里有很多户,每户的门牌号都不一样,不会出现重复,定位起来很方便。

同样,在网络中也是如此。也许我们访问的目的是在一个或另一个地区。运行TCP/IP协议的设备,无论是PC、手机、路由器还是交换机,都必须有一个判断规则来比较我们访问的目的是否是一个网络区域,即通过上面的网络号来区分。

以我们最易访问的家庭网络为例。每个人家里都有无线路由器。有的可能连电脑,手机,电视,pad,有的甚至有个人服务器/NAS等。如上图所示,路由器左侧有一个家庭局域网。例如,有三个终端的地址分别为192.168.255.1、192.168.255.2和192.168.255.240。无论是互相传输文件,还是访问个人服务器,直接输入对方地址就可以了,还有其他情况。

另外,可以发现图中也有相同的特征,都是以192.168.255开头,最后一位数字有变化。现在还没学会介绍地址分类。假设192.168.255的同一个前缀是网络号,同一个网段,最后一位数字1,2,240是主分机号码,号码不重复。

比如这里192.168.255.1访问192.168.255.240,这里192.168.255.1设备系统通过自身网卡的参数读取相应的IP信息,与目的IP进行比较,发现网络号相同,则直接发送给同网段的对方,目的主机的MAC地址封装在第二层。

PS:(在同一个LAN,是之前书房的二楼。通过MAC封装,交换机通过MAC从目标MAC的接口学习并发送出去。当然,这里会有一个疑问。终端如何知道彼此的MAC地址?ARP协议这里就不解释了。暂时认为已经提前知道了。此外,家用路由器有多个LAN端口。其实这个局域网相当于交换机的工作模式。你可以学习MAC的功能,你自然会知道某个设备在哪个端口。)

如图192.168.255.1所示,在互联网上访问百度181.55.6.6。假设终端通过对比前三段,判断目的与自身网络号不一致,该怎么办?

如果终端的判断目的与自身的网络号不一致,则发送给网关进行处理。例如,发送到图中的192.168.255.254(家庭路由器的网关)。家庭路由器在路由表中查询网络号,网关移交给互联网。最后,互联网中的路由器也通过查询网络号来层层传递,最终到达目的地。

通过这样的分析,我们可以得到这些有用知识点的总结。

  • IP地址的网络号用于区分源IP和目的IP是在同一网段还是不同网段,主机号用于标识同一网段的不同终端,不能重复,如192.168.255(网络号),主机号可以是1、2、3、...等等。
  • PC、手机、平板等终端运行TCP/IP协议,都有判断功能。如果目的IP和我的网络号相同,则判断是在一个网段,直接在同一区域完成通信;如果网络号不同,则判断为不同的网段,这次直接交给网关处理。如果没有网关信息,通信失败,数据包无法发送。
  • 这些三层路由器在处理转发这个数据包时,会根据目的IP的网络号查询路由表进行查询转发。这具有无需指定主机位就能提高效率的优点。否则,在互联网这样庞大的网络中,每一个网络设备都存储在路由表中,所以设备的压力和查询效率都会很低。
  • 终端通过网关访问不同的网段,而路由器和其他三层设备通过路由表中的条目将数据包转发到不同的目的地。
  • 这些“规则”必须要有一个认知,后续在学习路由交换的时候非常有用。甚至当路由错误时,例如,当一个设备不能访问互联网时,那么我们知道我们必须有一个网关才能访问互联网。我们有没有先检查网关设置?他们是正确的吗?当然,这些在后续还会反复提到,数据包的传递离不开这些“规则”。
  • 理解网络号和主机号的概念。哪些IP地址是网络号?主机号是多少?我们来看看地址分类和子网掩码的概念。

    2.IP地址分类

    互联网诞生之初,IP地址非常丰富。计算机科学家将IP地址分为五类,即A类、B类、C类、D类和e类。

    早期使用的是地址分类的方法。a、B和C被分配为全球可用的唯一地址,每一列定义了网络号和主机号的范围。由于这种方法早就不用了,只有考试和很多书还在介绍,这里简单介绍一下。

    (1)a类地址

    A类IP地址以“0”开头,前8位是网络号,网络号的范围是0到127 (0和127是保留地址)。

    归结起来就是2 (8-1) -2 = 126,其中8位的起始0是固定的,所以只能改变7位,0和127留给-2,最后有126个网段。

    最后24位是主机号,表示可以容纳的终端数量。2的24次方=16777216个地址。

    (2)B类地址

    B类IP地址的前两位以“10”开头,1~16位是网络号。网络号的范围是128.0~191.255,其中169.254是保留地址,也就是2 (16-2)-1。有16,383个可用网段。

    最后16位主机号表示可以容纳的终端数量,2的16次方=65536个地址。

    (3)丙类地址

    C类IP地址的前三位“110”是固定的,从1到24位作为其网络号,范围从192.0.0到223.255.255.255,其中192.0.0是保留地址,所以有2 (24-3)-1 = 2097151。

    最后8位数字是主机号,用于标识可容纳的终端数量。2 8 = 256个地址。

    (4)D类和E类地址

    D类IP比较特殊。属于组播地址,不区分网络号和主机号。在各种协议和一些特殊场景中都有使用,以后会逐渐熟悉。范围是224.0.0 ~ 239.255.255.255。E类属于科研等方面,不用于互联网使用。

    (5)知道网段地址,网段广播地址,单播地址。

    当所有主机号都为0时,表示某个网段,称为网段地址,如192.168.255.0,表示从192.168.255.1到192.168.255.254的所有地址。这也是以后项目中经常遇到的一种表示方法,用它来表示某个网段。

    当所有主机号都为1时,表示该网段的广播地址,发送到该地址的数据包可以被该网段内的所有主机接收到,例如该网段为192.168.255.0,广播地址为192.168.255.255。

    因此,在每个网段中,主机号全为0的网段地址和主机号全为1的广播地址都不能使用,每个网段实际可用的地址是对应的地址号-2。

    什么是单播地址?在每个网段中,除了网段地址和广播地址,剩下的都是单播地址,是我们终端PC、手机、网络设备路由器、交换机使用的地址。传播的双方是发送者和接收者,而广播是发送者。同一网段的其他主机是接收方,但不会发送到其他网段。中间三层设备会隔离广播,不会转发。

    (6)二进制和十进制之间的转换

    上面介绍了很多地址范围。很多朋友可能有点困惑。这么多网段和主机怎么计算?首先要了解二进制和十进制之间的转换。

    二进制到十进制的转换,可以参考上表,也可以用计算器在程序员模式下输入相应的数值,其中bin代表二进制,dec代表十进制,HEX代表十六进制。

    根据上表,将各段中“设置为1”的值相加,得到各段的十进制,最终为192.168.255.4。这是一个C类地址,因为网络号的前三位固定为110。同样的A类和B类地址前面都有固定值,范围不一样。只要知道固定值的位置,就可以计算每个类的

    (7)7)IP地址分类的好处

  • 方便判断。当网络设备需要解析IP地址时,只需要判断网络位的前四位就可以知道网络号和主机地址的范围。
  • 这种地址分类的优点是简单,路由选择和查询方便,减轻了中间设备的压力,但是也带来了很多问题,这也是这种分类在今天的环境下无法使用的原因。

    问题1:灵活性

    一个企业可以分为办公区、生产区、会议区等。根据需要和不同区域进行划分,但IP分类没有这种区域划分功能,缺乏灵活性。

    问题二:与真实网络不符。

    从上面分类的网段和每个网段可以容纳的终端数量来看,A、B、C的差距太明显了。比如一个C类网段可以容纳254台主机,小型办公环境也可以,但是一点点规模是不够的。但是一个B类地址对于一个企业来说,达不到这么大的规模,所以浪费了很多地址。注意,公网地址需要付费,不能免费使用。

    问题三:安全问题。

    比如A公司和B公司相互竞争,同时又向运营商购买了所需数量的IP地址。有一天,A公司的技术发现,居然能看到B公司的数据包?原因是所有运营商都给他们分配了同一个C类的网段,比如A公司的202.100.1.1到202.100.1.50,b公司的202.100.1.101到202.100.1.180,按照地址分类,202.100.1.0属于C类,是同一个网段。那么A和B之间的数据通信实际上是可以直接通信的。有可能B的数据发送了广播消息,导致A收到。同样,A发送的一些数据包也被b接收到了,对于这样的场景,客户出于安全考虑,可能会选择向其他运营商购买,需要独立的网段。这个问题让运营商很头疼。C中的一个网段至少有254个地址,一个公司没必要买那么多,一部分给a。

    问题4:地址浪费

    其实从上面三个问题可以看出,地址的分类并不能根据不同的场景来定制。要么是网段多了,要么是网段少了,都会造成地址波。

    Fee 空闲置,在划分的时候,很多A类地址被美国公司或者运营商占用。例如,中国作为世界上人口最多的国家,并没有一个“完整的”A类地址。而一个A类要想几千万个地址。一个公司怎么可能用那么多,剩下的就白白浪费了。

    焦点评论

  • IP地址用点分十进制表示,分为四部分。
  • IP地址由网络号和主机号组成。网络号表示具体的网段,同一网段的主机可以直接通信。不同网段的主机互相访问,交给网关处理。是否属于同一个网段,取决于网络号。主机号表示该网段内的终端数量,每个地址不能相同。
  • 路由器等三层设备在处理包转发时,也是通过网络号查询转发,效率更高,对设备压力更小。
  • 每个网段都有一个网段广播地址和一个网段地址。这两个地址不能用,其中网段地址代表整个网段,网段广播地址是指发送到这个地址的数据包。这个网段内的所有主机都可以接收,就像广播一样,但是只能在这个网段内广播,不能穿越路由器。也可以理解为路由器天然的与广播隔绝。
  • 前期将IP地址分为A、B、C、D、E五类,其中A、B、C是后续经常遇到的。分类的好处是规划了网络号和主机号的范围,针对不同的场景提供不同的网段和主机号。并且网关设备可以容易地判断何时转发数据查询。
  • 地址分类方法有很多缺点,其中最大的缺点是地址浪费,这是IPV4地址耗尽的主要原因。
  • 参考

    [1]图文网-小林编码-第三版

    [2]计算机网络——自上而下(第7版)

    “承上启下”

    实际上,分类地址存在很多问题,因此需要一种更好的地址分类和划分方法,以避免地址浪费,并且可以灵活划分,以满足互联网快速增长和发展的需要。这种方法就是子网掩码、VLSM、CIRD和私有网络地址,将在下一篇文章中讨论。

    作者:一天,公众号:网络之路博客(ID:NetworkBlog)。让你的网络之路不在孤单,一起学习,一起成长。以上就是我们整理的ip地址都有什么_ip地址有哪些,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,安防网往后会继续推荐ip地址都有什么_ip地址有哪些相关内容。

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