IP地址总结
1.网际协议IP :
网际协议 IP 是 TCP/IP 体系中两个最主要的协议之一。与 IP 协议配套使用的还有四个协议:
地址解析协议 ARP
(Address Resolution Protocol)
逆地址解析协议 RARP
(Reverse Address Resolution Protocol)
网际控制报文协议 ICMP
(Internet Control Message Protocol)
网际组管理协议 IGMP
(Internet Group Management Protocol)
2网际层的 IP 协议及配套协
3.网络互连使用的中间设备
物理层中间设备:转发器(repeater),集线器。
数据链路层中间设备:网桥或桥接器(bridge)。
网络层中间设备:路由器(router)。
网桥和路由器的混合物:桥路器(brouter)。
网络层以上的中继系统:网关(gateway)。
当中继系统是转发器或网桥时,一般并不称之为网络互连,因为这仅仅是把一个网络扩大了,而这仍然是一个网络。
路由器(router):互联网都是指用路由器进行互连的网络。
从网络层看 IP 数据报的传送
如果我们只从网络层考虑问题,那么 IP 数据报就可以想象是在网络层中传送。
1. IP 地址及其表示方法
(1) 我们把整个因特网看成为一个单一的、抽象的网络。IP 地址就是给每个连接在因特网上的主机(或路由器)分配一个在全世界范围是唯一的 32 位的标识符。
(2) IP 地址现在由因特网名字与号码指派公司ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)进行分配。
(3)IP 地址的编址方法经历了三个历史阶段:
(1)分类的 IP 地址
(2)子网的划分
(3)构成超网
分类 IP 地址 :
(1) 把IP地址分为若干类,每类地址都由两个固定长度的字段组成,其中一个字段是网络号net-id,它标志主机(或路由器)所连接到的网络,而另一个字段则是主机号host-id,它标志该主机(或路由器)。
两级的 IP 地址可以记为:
IP 地址 ::= { <网络号>, <主机号> }
(2) IP 地址中的网络号字段和主机号字段
2.点分十进制记法
A类 IP地址
A类地址网络号长度为8位,其中7位可变,不可变的1位“0”,主机号长度为24位;理论上可以有2的7次=128个网络;
网络号为全0和全1(用十进制表示为0与127)的两个地址保留用于特殊目的,实际允许有126个不同的A类网络;
由于主机号长度为24位,因此每个A类网络的主机IP数理论上为的24次方=16 777 216;
主机IP为全0和全1的两个地址保留用于特殊目的,实际允许连接的24次方-2=16 777 214个主机;
A类IP地址是从:1.0.0.0~126.255.255.255;
00000001(1)~01111110(126)
A类IP地址结构适用于有大量主机的大型网络。
B类IP地址
B类IP地址的网络号长度为16位,其中14位可变,不可变的两位为“1 0”主机号长度为16位;理论上可有2的14次方=16384个不同的B类网络
由于主机 IP 长度为16位,因此每个B类网络可以有:2的16次方-2=65534(去掉全0和全1的两个)个IP地址;
B类IP地址是从:128.0.0.0~191.255.255.255;
10000000(128)~10111111(191)
B类IP地址适用于一些国际性大公司与政府机构等中等大小的组织使用。
C类IP地址
C类IP地址的网络号长度24位,其中21位可变,不可变的为“110”主机号长度8位;因此可有2的21次=2097152个不同的C类网络;
每个C类网络的主机地址数最多为2的8次-2 =254 (去掉全0和全1的两个)个;
C类IP地址是从:192.0.0.0~223.255.255.255;
11000000(192)~ 11011111(223)
C类IP地址适用于一些小公司与普通的研究机构。
D类和E类IP地址
D类IP地址不标识网络;
地址范围:224.0.0.0~239.255.255.255
用于其他特殊的用途,如多播地址Multicasting;
E类IP地址暂时保留;
地址范围:240.0.0.0~255.255.255.255;
用于某些实验和将来使用。
IP 地址的一些重要特点
(1) IP 地址是一种分等级的地址结构。分两个等级的好处是:
第一,IP 地址管理机构在分配 IP 地址时只分配网络号,而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。这样就方便了 IP 地址的管理。
第二,路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组(而不考虑目的主机号),这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少,从而减小了路由表所占的存储空间。
2) 实际上 IP 地址是标志一个主机(或路由器)和一条链路的接口。
当一个主机同时连接到两个网络上时,该主机就必须同时具有两个相应的 IP 地址,其网络号 net-id 必须是不同的。这种主机称为多归属主机(multihomed host)。
由于一个路由器至少应当连接到两个网络(这样它才能将 IP 数据报从一个网络转发到另一个网络),因此一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址。
(3) 用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络,因此这些局域网都具有同样的网络号 net-id。
(4) 所有分配到网络号 net-id 的网络,范围很小的局域网,还是可能覆盖很大地理范围的广域网,都是平等的。 、
如下图:解释上面的重要特点
个人用户怎样获得 IP 地址?
向某个本地因特网服务提供者 ISP 注册申请,并按月交付费用。
ISP (Internet Service Provider)已经向有关机构申请到了批量的 IP 地址(相当于批发商)。
购买某个 ISP 的上网卡。
长期使用大量 IP 地址(例如,几千个)
向中国互联网络信息中心 CNNIC 申请
CNNIC 的网址:www.cnnic.cn
长期使用少量 IP 地址
向就近的本地因特网服务提供者 ISP 申请
一般不使用的特殊IP地
直接广播地址
A、B、C类IP地址中主机号全1的地址为直接广播地址;
用来使路由器将一个分组以广播方式发送给特定网络上(由具体网络号指定的网络)的所有主机;
只能作为分组中的目的地址;
物理网络采用的是点-点传输方式,分组广播需要通过软件来实现。
2) 受限广播地址
网络号与主机号的32位全为1的地址为受限广播地址;
用来将一个分组以广播方式发送给本网络上的所有主机;
分组将被本网的所有主机接受,路由器则阻挡该分组通过。