標籤:IP地址

網路地址原指用一個巨大的虛擬畫面,把所有東西連接起來,也可以作為動詞使用。在計算機領域中,網路就是用物理鏈路將各個孤立的工作站或主機相連在一起,組成數據鏈路,從而達到資源共享和通信的目的。凡將地理位置不同,並具有獨立功能的多個計算機系統通過通信設備和線路而連接起來,且以功能完善的網路軟體(網路協議、信息交換方式及網路操作系統等)實現網路資源共享的系統。

1定義:

互聯網路是由互相連接的帶有連接節點(稱為主機和路由器)的LAN組成的。每個設備都有一個物理連接連接到具有MAC層地址的網路,每個節點都有一個邏輯互聯網路地址。
  因為一個網路地址可以根據邏輯分配給任意一個網路設備,所以又叫邏輯地址。網路地址通常可分成網路號和主機號兩部分,用於標識網路和該網路中的設備。採用不同網路層協議,網路地址的描述是不同的。IP協議則用32位二進位來表示網路地址,一般就叫做IP地址。MAC地址用於網路通信,網路地址是用於確定網路設備位置的邏輯地址。

2類型:

MAC地址,處於數據鏈路層.
IP地址,處於網路層.
埠號,處於傳輸層.

3實現網路要素

1、通信線路和通信設備
2、有獨立功能的計算機
3、網路軟體的支持
4、實現數據通信與資源共享

4網路IP地址

靜態IP與動態IP
IP地址是一個32位二進位數的地址,理論上講,2013 有大約60億(2的32次方)個可能的地址組合,這似乎是一個很大的地址空間。實際上,根據網路ID和主機ID的不同位數規則,可以將IP地址分為A(7位網路ID和24位主機ID)、B(14位網路ID和16位主機ID)、C(21位網路ID和8位主機ID)三類,由於歷史原因和技術發展的差異,A類地址和B類地址幾乎分配殆盡,網路資源。
對於一個設立了網際網路服務的組織機構,由於其主機對外開放了諸如WWW、FTP、E-mail等訪問服務,通常要對外公布一個固定的IP地址,以方便用戶訪問。當然,數字IP不便記憶和識別,人們更習慣於通過域名來訪問主機,而域名實際上仍然需要被域名伺服器(DNS)翻譯為IP地址。用戶可以方便地記憶,而對於大多數撥號上網的用戶,由於其上網時間和空間的離散性,為每個用戶分配一個固定的IP地址(靜態IP)是非常不可取的,這將造成IP地址資源的極大浪費。因此這些用戶通常會在每次撥通ISP的主機后,自動獲得一個動態的IP地址,該地址當然不是任意的,而是該ISP申請的網路ID和主機ID的合法區間中的某個地址。撥號用戶任意兩次連接時的IP地址很可能不同,但是在每次連接時間內IP地址不變。

IPV4與 IPV6

1、IPv4地址
網際網路使用的地址都是IPv4地址,32比特,通常用4個點分十進位數表示。為了給不同規模的網路提供必要的靈活性,IP的設計者將IP地址空間劃分為幾個不同的地址類別,地址類別的劃分就針對於不同大小規模的網路。
A類網:網路號為1個位元組,定義最高比特為0,餘下7比特為網路號,主機號則有24比特編址。用於超大型的網路,每個網路有16777216(2^24)台主機(邊緣號碼如全「0」或全「1」的主機有特殊含義,這裡沒有考慮)。全世界總共有128(2^7)個A類網路,早已被瓜分完了。
B類網:網路號為2位元組,定義最高比特為10,餘下14比特為網路號,主機號則可有16比特編址。B類網是中型規模的網路,總共有16384(2^14)個網路,每個網路有65536(2^16)台主機(同樣忽略邊緣號碼),也已經被瓜分完了。
C類網:網路號為3位元組,定義最高三比特為110,餘下21比特為網路號,主機號僅有8比特編址。C類地址適用的就是較小規模的網路了,總共有2097152(2^21)個網路號碼,每個網路有256(2^8)台主機(同樣忽略邊緣號碼)。
D類網:不分網路號和主機號,定義最高四比特為1110,表示一個多播地址,即多目的地傳輸,可用來識別一組主機。
如何識別一個IP地址的屬性?只需從點分法的最左一個十進位數就可以判斷其歸屬。例如,1~126屬A類地址,128~191屬B類地址,192~223屬C類地址,224~239屬D類地址。除了以上四類地址外,還有E類地址,但暫未使用。
對於網際網路IP地址中有特定的專用地址不作分配:
(1)主機地址全為「0」。不論哪一類網路,主機地址全為「0」表示指向本網,常用在路由表中。
(2)主機地址全為「1」。主機地址全為「1」表示廣播地址,向特定的所在網上的所有主機發送數據包。
(3)四位元組32比特全為「1」。若IP地址4位元組32比特全為「1」,表示僅在本網內進行廣播發送。
(4)網路號127。TCP/IP協議規定網路號127不可用於任何網路。其中有一個特別地址:127.0.0.1稱之為回送地址(Loopback),它將信息通過自身的介面發送后返回,可用來測試埠狀態。
2、IPv6地址
IPv6地址的長度為128位,也就是說可以有2的128次方的IP地址,相當於10的後面有38個零;如此龐大的地址空間,足以保證地球上每個人擁有一個或多個IP地址。
(1)IPv6地址類型
在RFC1884中指出了三種類型的IPv6地址,他們分別佔用不同的地址空間:
* 單點傳送:這種類型的地址是單個介面的地址。發送到一個單點傳送地址的信息包只會送到地址為這個地址的介面。
* 任意點傳送:這種類型的地址是一組介面的地址,發送到一個任意點傳送地址的信息包只會發送到這組地址中的一個(根據路由距離的遠近來選擇)
* 多點傳送:這種類型的地址是一組介面的地址,發送到一個多點傳送地址的信息包會發送到屬於這個組的全部介面。
(2)IPv6地址表示
對於128位的IPv6地址,考慮到IPv6地址的長度是原來的四倍,RFC1884規定的標準語法建議把IPv6地址的128位(16個位元組)寫成8個16位的無符號整數,每個整數用四個十六進位位表示,這些數之間用冒號(:)分開,例如:3ffe:3201:1401:1:280:c8ff:fe4d:db39
希望手動管理IPv6地址的難度太大了,DHCP和DNS的必要性在這裡顯得更加明顯。為了簡化IPv6的地址表示,只要保證數值不變,就可以將前面的0省略。
比如:1080:0000:0000:0000:0008:0800:200C:417A
可以簡寫為:1080:0:0:0:8:800:200C:417A
另外,還規定可以用符號::表示一系列的0。那麼上面的地址又可以簡化為:1080::8:800:200C:417A
IPv6地址的前綴(FP, Format Prefix)的表示和IPv4地址前綴在CIDR中的表示方法類似。比如 0020:0250:f002::/48表示一個前綴為48位的網路地址空間。
(3)IPv6地址分配
RFC1881規定,IPv6地址空間的管理必須符合Internet團體的利益,必須是通過一個中心權威機構來分配。這個權威機構就是IANA(Internet Assigned Numbers Authority,Internet分配號碼權威機構)。 IANA會根據IAB(Internet Architecture Board)和IEGS的建議來進行IPv6地址的分配。
IANA已經委派以下三個地方組織來執行IPv6地址分配的任務:
*歐洲的RIPE-NCC
*北美的INTERNIC
* 亞太平洋地區的APNIC[1-2]
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