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什麽是IP地址

   

 IP 地址的概念

從概念上來說,地址是係統中某個對象的標識符。在物理網絡中,各站點都有一個機  器可以識別的地址,該地址稱為物理地址(也叫硬件地址或 MAC 地址)。在互聯網中,統一通過上層軟件(I P 層)提供一種通用的地址格式,在統一管理下進行分配,確保一個地址對應一台主機,這樣,全網的物理地址差異就被 IP 層屏蔽,一般將 IP 層所用的地址稱為互聯網地址或 IP 地址。它包含在 IP 數據報的頭部中。IP 地址指定的不是一台計算機,而是該計算機到 IP 網絡的一條連接。
IP地址的格式
IP 地址在概念上有兩層:網絡地址和主機地址。互聯網中包含多個網絡,一個網絡中有若幹台主機。1Pv4 規定地址總長 32 比特,傳統的分類 IP 地址的格式如下圖:
IP 地址的格式
A 類地址:適用千大型網絡,網絡號占 7 位,主機號占 24 位,可容納網絡數為 127個 ,每個 A 類網絡擁有主機數最多為 滬 台。
B 類地址:適用於中型網絡,網絡號占 14 位,主機號占 16 位,可容納網絡數為 214個 ,每個 B 類網絡擁有主機數最多為2 1 6 台。
C 類地址:適用千小型網絡,網絡號占 21  位,主機號占 8 位,可容納網絡數為 21個,每個 C 類網絡擁有主機數最多為 滬 台。
D 類地址:組播地址,支持組播傳輸技術,即與網絡中多台主機同時通信。
E 類地址:將來擴展用。
為了易於記 憶,IP 地址的表示采用點分十進製表示法,即 每 8 位二進製數值用十進製數表示,且每個最之間用一個點分開。如 20 2. 114. 208. 24 0 是一個 C 類地址。除了上述 5 類地址外,I P 還定義了以下幾類特殊的 IP 地址。
網絡地址: IP 把主機號的所有位都為" O" 的 地址保留給網絡本身。
定向廣播地址: IP 把主機號各位全為" l " 的地址指定為定向廣播地址,表示向某網絡內所有主機發送信息。
有限廣播地址:由 32 個" l " 組成,它隻 向本地網絡廣播。
" O" 地址:T C  P  / IP 規定,網絡號各位全為" O"  的 I P  地址,稱為" O" 地址。當需 要本網內通信,但又不知本網網絡號的情況下使用" O" 地址。
回送地址:A 類網絡地址 127  是一個保留地址,用 千網絡軟件測試以及本地機進程間通信,稱為回送地址。
子網( S ubnet ) 編碼
(1 ) 分類地址的缺陷
CD 地址分配不夠靈活:A 類、B 類、C 類網絡的規模不能平滑過渡。
@ 地址空間消耗速度快:分 類地址中網絡的總數最有限,隨著網絡的擴展,I  P  地址將很快被分配完。
@子網劃分能夠使較大的分類地址空間被多個規模較小的網點所共享(不需要為每個網點分別申請一個分類地址空間)。
( 2 ) 子網劃分技術
將較大的分類地址( A / B 類)空間劃分成多個小的子網。
CD 子網掩碼
子網掩碼( 32  比特)定義地址中網絡前綴所占的比特數,高位對應於網絡號的比特為1, 對應千主機號的比特為 o ,如任意 B 類網絡 189. 23. 0. o, 其 掩碼為 Ox F F F F OOOO (可表示為 255. 255.0. 0 ) 。在網絡地址後給出子網掩碼中 1 的位數,如網絡 189. 23. 0. 0 表示
為 189. 23. 0. 0 / 16 。
@地址掩碼在子網劃分中的作用與傳統分類地址一致,子網劃分地址中的主機部分與網絡部分(網絡+子網)的邊界  由子網掩碼來定義。子網劃分時,子網掩碼的位數可以根據需要確定,利用可變長子網掩碼( VLSM ) , 可把一個地址空間劃分為若幹大小不同的子網。VLSM 的采用能夠更有效地管理地址空間:在地址分配時,可實現地址空間容植與子網中主機的數最達到最佳的匹配。
超網
到了 20 世紀 90 年代後,由於 WWW 等應用的推出,因特網用戶數高速增長,即使采用子網編址仍然不能解決問題。其原因是單位新建網絡時,盡管網絡規模不大,也不願意申請C 類地址,因為其容量太小,而寧願申請 B 類地址,它還可以通過子網編址設置內部網絡。這樣就造成 B 類地址匱乏而 C 類地址大屈富餘的情況,出現了所謂的“地址空間枯竭”問 題。為此人們又提出了另一種地址複用技術 超網編址。它的思路和子網編址相反,是將若幹個相鄰的 C 類地址合並成一個大的網絡地址,合並後的地址塊大小沒有限製,隻 要求是 2 的整數幕即可。和子網編址一樣,它也采用掩碼來提取超網網絡號部分,其後的操作和一般選路基本  相同。這種選路技術實際上可用於任何類型地址,並不局限於新的 C 類地址,因此被稱為無類別域間選路( CIDR , Class less Inter-Domain Rout ing) 。CIDR 要求每個地址塊的大小是 2 的整數幕,並用一個比特掩碼標識塊的大小。例如,假設一個單位分配了一塊 2 048 個相鄰接的地址,從地址 128. 211. 168. 0 開始,下圖顯示了該範圍地址的二進製值。
包含2048個地址的地址範圍
CIDR 要求用兩個值來說明圖 2- 3- 4 中地址的範圍:32 比特的塊中最低地址和 32  比特的掩碼。掩碼就像標準子網掩碼一樣,用來描述網絡前綴的位數。對如圖  2- 3-4   所示的範圍 ,CIDR 掩碼有 21 比特詈為 1, 表示網絡前綴占 21 位。因為標識一個 CIDR 塊既需要地址也需要掩碼,所以人們發明了一種簡寫的表示法來表示這兩項。這種簡寫方法稱為 CIDR 表示法,但非正式場合下可稱為斜杠表示法,以十進製表示掩碼的長度,並使用一個斜杠把它和地址隔開。這樣,按照 CIDR 表示法,上圖2 中的地址塊可表示為:128. 211. 168. 0/21其中,1 28 . 211. 168. 0 表示塊中最低地址,/ 21 表示掩碼中的網絡前綴占 21 比特。


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