1.1.7 IP地址ABC
1.IP的基本概念
IP寻址技术中最重要的概念是IP地址,它是32位地址,采用如下的形式:
nnn.nnn.nnn.nnn
其中每3个n为8位二进制数转换的十进制数,范围为0~255。通常因特网上的每台机器的地址都是唯一的。在Internet中,每一台上网的计算机都有一个IP地址,用来表明自己的身份,方便网络中的计算机互相访问。但是IP地址不便于记忆,后来就出现了域名的概念。一个域名对应一个IP地址,但是一个IP地址可以对应多个域名。
如电子科技大学通信学院网站如下。
域名:www.scie.uestc.edu.cn
IP地址:211.83.100.130
域名的申请是由专门的管理机关负责的。常用的定级域名有行业与地区两种,如表1-1所示为常见的域名。
表1-1 常见域名
2.IP地址表示
IP地址 = 网络号+主机号
根据Internet管理委员会的定义,IP地址分为A、B、C、D、E五类,在每类地址中都有对网络编号和主机编号的规定,如图1-13所示。在TCP/IP协议中,IP地址是以二进制数字形式出现的,共32bit,但这种形式不适合于人的阅读和记忆。因此管理委员会采用了一种“点分十进制”的表示方法来表示IP地址:将32bit的IP地址分为四段,每段8bit(即一字节),用小圆点隔开,并将这四段的二进制数分别表示为十进制整数。
图1-13 五类地址
下面将介绍这五类地址。
(1)A类地址
A类地址的网络标识(即网络号)由第一组8位二进制数表示。A类地址的特点是网络标识的第一位二进制数取值必须为“0”。由此可知,A类地址的第一个地址为00000001,最后一个地址是01111111(换算成十进制数就是127),其中由于127被作为保留地址,所以A类地址的第一段的范围是:1~126。A类地址允许有128-2=126个网段(减2是因为0不用,127留作它用),网络中的主机标识(即主机号)占3 组8 位二进制数,每个网络允许有224-2=16777214台主机(减2是因为全0地址为网络地址,全1为广播地址,这两个地址一般不分配给主机),通常分配给拥有大量主机的网络。
(2)B类地址
B类地址的网络标识由前两组8位二进制数表示,网络中的主机标识由后两组8位二进制数表示。B类地址的特点是网络标识的前两位二进制数取值必须为“10”。所以B类地址的第一个地址为10000000,最后一个地址是10111111,换算成十进制数,B类地址的第一段范围就是128~191。B类地址允许有214 =16384个网段,网络中的主机标识占2组8位二进制数,每个网络允许有216-2=65534台主机,适用于节点比较多的网络。
(3)C类地址
C类地址的网络标识由前3组8位二进制数表示,网络中主机标识占1组8位二进制数。C类地址的特点是网络标识的前3 位二进制数取值必须为“110”。C类地址的第一个地址为11000000,最后一个地址是11011111,换算成十进制数,C类地址的第一段范围就是192~223。C类地址允许有221=2097 152个网段,网络中的主机标识占1组8位二进制数,每个网络允许有28-2= 254台主机,适用于节点比较少的网络。
(4)D类地址
D类地址的第一个字节以“1110”开始,它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络,目前这一类地址被用在多点广播(Multicast)中。
(5)E类地址
以“11110”开始,是为将来使用作保留的。
如表1-2所示为IP地址的使用范围。
表1-2 IP地址使用范围
3.特殊IP地址
(1)私有地址
我们会经常看到像192.168.0.1这样的地址,难道世界上有这么多“同名同姓”的计算机?其实这是Internet管理委员会规定的私有地址段。
A段私有地址:10.0.0.0~10.255.255.255
B段私有地址:172.16.0.0~172.131.255.255
C段私有地址:192.168.0.0~192.168.255.255
私有地址只能在自己组网时用,不能在Internet上用,Internet没有这些地址的路由,使用这些地址的计算机上网必须通过NAT地址转换成为合法的IP地址(也称为公网地址),才能被Internet“接受”。如果内部网络不连入Internet,实际上是可以使用任何一类地址,否则必须保证连通网络的地址唯一性。
(2)回送地址
A类网络地址“127”是一个保留地址,用于网络软件测试及本地机进程间通信,叫做回送地址(Loop-Back Address)。无论什么程序,一旦使用回送地址发送数据,协议软件都将立即返回,而不进行任何网络传输。
注意
含网络号127的分组不能出现在任何网络上。
小技巧
Ping 127.0.0.1——如果反馈信息失败,说明IP协议栈有错,必须重新安装TCP/IP协议。网卡不接网线——用本机的一些服务如SQL Server、IIS等就可以用127.0.0.1这个地址。
(3)广播地址
TCP/IP协议规定,主机号全为“1”的网络地址用于广播,叫做广播地址。所谓广播,就是指同时向同一子网所有主机发送报文。
(4)网络地址
TCP/IP协议规定,各位全为“0”的网络号被解释成“本”网络。由上述内容可以看出,含网络号“127”的分组不能出现在任何网络上,主机和网关不能为该地址广播任何寻径信息。主机号为全“0”和全“1”的地址在TCP/IP协议中有特殊含义,一般不能被用作一台主机的有效地址。