IP构成
Internet上的每台主机(Host)都有一个唯一的IP地址。IP协议就是使用这个地址在主机之间传递信息,这是Internet 能够运行的基础。IP地址的长度为32位,分为4段,每段8位,用十进制数字表示,每段数字范围为0~255,段与段之间用句点隔开。例如159.226.1.1。IP地址有两部分组成,一部分为网络地址,另一部分为主机地址。IP地址分为A、B、C、D、E5类。常用的是B和C两类。
IP地址就像是我们的家庭住址一样,如果你要写信给一个人,你就要知道他(她)的地址,这样邮递员才能把信送到。计算机发送信息是就好比是邮递员,它必须知道唯一的“家庭地址”才能不至于把信送错人家。只不过我们的地址使用文字来表示的,计算机的地址用十进制数字表示。
众所周知,在电话通讯中,电话用户是靠电话号码来识别的。同样,在网络中为了区别不同的计算机,也需要给计算机指定一个号码,这个号码就是“IP地址”。
将IP地址分成了网络号和主机号两部分,设计者就必须决定每部分包含多少位。网络号的位
数直接决定了可以分配的网络数(计算方法2^网络号位数-2);主机号的位数则决定了网络中最大的主机数(计算方法2^主机号位数-2)。然而,由于整个互联网所包含的网络规模可能比较大,也可能比较小,设计者最后聪明的选择了一种灵活的方案:将IP地址空间划分成不同的类别,每一类具有不同的网络号位数和主机号位数。
IP的分配
TCP/IP协议需要针对不同的网络进行不同的设置,且每个节点一般需要一个“IP地址”、一个“子网掩码”、一个“默认网关”。不过,可以通过动态主机配置协议(DHCP),给客户端自动分配一个IP地址,避免了出错,也简化了TCP/IP协议的设置。
那么,局域网怎么分配IP地址呢?互联网上的IP地址统一由一个叫“IANA”(Internet Assigned Numbers Authority,互联网网络号分配机构)的组织来管理。
IP介绍
——IP是当前热门的技术。与此相关联的一批新名词,如IP网络、IP交换、IP电话、IP传真等等,也相继出现。那么,IP是什么呢?
——IP是英文Internet Protocol的缩写,意思是“网络之间互连的协议”,也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中,它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则,规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统,只要遵守IP协议就可以与因特网互连互通。正是因为有了IP协议,因特网才得以迅速发展成为世界上最大的、开放的计算机通信网络。因此,IP协议也可以叫做“因特网协议”。
——IP是怎样实现网络互连的?各个厂家生产的网络系统和设备,如以太网、分组交换网等,它们相互之间不能互通,不能互通的主要原因是因为它们所传送数据的基本单元(技术上称之为“帧”)的格式不同。IP协议实际上是一套由软件程序组成的协议软件,它把各种不同“帧”统一转换成“IP数据报”格式,这种转换是因特网的一个最重要的特点,使所有各种计算机都能在因特网上实现互通,即具有“开放性”的特点。
——那么,“数据报”是什么?它又有什么特点呢?数据报也是分组交换的一种形式,就是把所传送的数据分段打成“包”,再传送出去。但是,与传统的“连接型”分组交换不同,它属于“无连接型”,是把打成的每个“包”(分组)都作为一个“独立的报文”传送出去,所以叫做“数
据报”。这样,在开始通信之前就不需要先连接好一条电路,各个数据报不一定都通过同一条路径传输,所以叫做“无连接型”。这一特点非常重要,它大大提高了网络的坚固性和安全性。
——每个数据报都有报头和报文这两个部分,报头中有目的地址等必要内容,使每个数据报不经过同样的路径都能准确地到达目的地。在目的地重新组合还原成原来发送的数据。这就要IP具有分组打包和集合组装的功能。
——在实际传送过程中,数据报还要能根据所经过网络规定的分组大小来改变数据报的长度,IP数据报的最大长度可达65535个字节。
——IP协议中还有一个非常重要的内容,那就是给因特网上的每台计算机和其它设备都规定了一个唯一的地址,叫做“IP地址”。由于有这种唯一的地址,才保证了用户在连网的计算机上操作时,能够高效而且方便地从千千万万台计算机中选出自己所需的对象来。
——现在电信网正在与IP网走向融合,以IP为基础的新技术是热门的技术,如用IP网络传送话音的技术(即VoIP)就很热门,其它如IP over ATM、IPover SDH、IP over WDM等等,都是IP技术的研究重点。
什么是IP地址
IP地址被用来给Internet上的电脑一个编号。大家日常见到的情况是每台联网的PC上都需要有IP地址,才能正常通信。我们可以把“个人电脑”比作“一台电话”,那么“IP地址”就相当于“电话号码”,而Internet中的路由器,就相当于电信局的“程控式交换机”。
IP地址是一个32位的二进制数,通常被分割为4个“8位二进制数”(也就是4个字节)。IP地址通常用“点分十进制”表示成(d)的形式,其中,a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。例:点分十进IP地址(100.4.5.6),实际上是32位二进制数(01100100.00000100.00000101.00000110)。
目前使用的IPV4,就是有4段数字,每一段最大不超过255 。
一字节为8 位。
我们可以根据上表来计算二进制数所对应的十进制值。
比如,二进制数1111所对应的十进制值为:
8+4+2+1=15
二进制数0110所对应的十进制值为:
0+4+2+0=6
二进制数11111111所对应的十进制值为:
128+64+32+16+8+4+2+1=255
tcp ip协议规定二进制数10010110所对应的十进制值为:
128+0+0+16+0+4+2+0=150
二进制数011011O0所对应的十进制值为:
0+64+32+0+8+4+0+0=108
二进制数11101000所对应的十进制值为:
128+64+32+0+8+0+0+0=232
二进制到十进制转换表如下:
二进制 | 十进制 |
10000000 | 128 |
11000000 | 192 |
11100000 | 224 |
11110000 | 240 |
11111000 | 248 |
11111100 | 252 |
11111110 | 254 |
11111111 | 255 |
十六进制
十六进制寻址与二进制或十进制完全不一样—它在转换时要读取半字节而不是一字节。通过使用半字节,就很容易将这些位转换为十六进制。首先,要理 解十六进制寻址方案只使用数
字0 到9,大于10 的数字(10 到15)就不能用了(因为它们是两位数) ,于是分别用字母A 、B 、C、D 、E 、F 来表示10、11、12、13、14、15。
说明:Hex 是十六进制(Hexadecimal) 的缩写,它是一个使用字母表中前6 个字母(A-F)来扩展十进制系统仅有10 个可用数字的计数系统。十六进制系统总共 有16 个数字。
备注:十六进制到 二进制到十进制记忆表
十六进制 | 二进制值 | 十进制值 |
3 | 0011 | 3 |
4 | 0100 | 4 |
5 | 0101 | 5 |
6 | 0110 | 6 |
7 | 0111 | 7 |
8 | 1000 | 8 |
9 | 1001 | 9 |
A | 1010 | 10 |
B | 1011 | 11 |
C | 1100 | 12 |
D | 1101 | 13 |
E | 1110 | 14 |
F | 1111 | 15 |
IP地址分类
最初设计互联网络时,为了便于寻址以及层次化构造网络,每个IP地址包括两个标识码(ID),即网络ID和主机ID。同一个物理网络上的所有主机都使用同一个网络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。Internet委员会定义了5种IP地址类型以适合不同容量的网络,即A类~E类。
其中A、B、C3类(如下表格)由InternetNIC在全球范围内统一分配,D、E类为特殊地址。
网络类别 | 最大网络数 | 第一个可用的网络号 | 最后一个可用的网络号 | 每个网络中的最大主机数 |
A | 126 | 1 | 126 | 16777214 |
B | 16382 | 128.1 | 191.255 | 65534 |
C | 2097150 | 192.0.1 | 223.255.255 | 254 |
A类IP地址
一个A类IP地址是指, 在IP地址的四段号码中,第一段号码为网络号码,剩下的三段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话,A类IP地址就由1字节的网络地址和3字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“0”。A类IP地址中网络的标识长度为8位,主机标识的长度为24位,A类网络地址数量较少,可以用于主机数达1600多万台的大型网络。
A类IP地址 地址范围1.0.0.1-126.255.255.254(二进制表示为:00000001 00000000 00000000 00000001 - 01111110 11111111 11111111 11111110)。
A类IP地址的子网掩码为255.0.0.0,每个网络支持的最大主机数为256的3次方-2=16777214台。
B类IP地址
一个B类IP地址是指,在IP地址的四段号码中,前两段号码为网络号码。如果用二进制表示IP地址的话,B类IP地址就由2字节的网络地址和2字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“10”。B类IP地址中网络的标识长度为16位,主机标识的长度为16位,B类网络地址适用
于中等规模的网络,每个网络所能容纳的计算机数为6万多台。
B类IP地址地址范围128.1.0.1-191.254.255.254(二进制表示为:10000000 00000001 00000000 00000001----10111111 11111110 11111111 11111110)。
B类IP地址的子网掩码为255.255.0.0,每个网络支持的最大主机数为256的2次方-2=65534台
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