IP地址:有一種標識符,被TCP/IP協議簇的IP層用來標識 連接到因特網的設備。
IP協議的第4版IPv4地址是32位地址,是連接地址,定義了每一個連接到因特網上的設備(可以認為是主機的別名),而不是主機或路由器的地址,因為如果設備移動到另一個網絡,IP地址可能會改變。
地址空間:b位,地址空間2b,即主機數。
標記法:二進制標記法,點分十進制標記法,十六進制標記法。
為了IPv4地址簡潔易讀,采用十進制標記法來書寫,並用十進制點來分隔這些字節。
每個字節8位,因此點分十進制表示法每個數據在0和255之間。
地址層次結構:前綴+后綴;
前綴可以是固定長度,也可以是變長的;
IPv4網絡標識符最早被設計為定長前綴,即分類尋址,后被廢止;
變長的網絡前綴被稱為無類尋址;
分類尋址設計三種前綴,8、16、24。整個地址空間分為五類(ABCDE)
A類,網絡前綴長度8位,第一位固定為0,因此只能使用7位做網絡標識符,即2的7次冪,理論上128個網絡可以擁有A類地址,首字節大小0~127,但網絡前綴除固定位的其他位全0或全1為保留地址,所以可用的只有1~126;
B類,網絡前綴長度16位,前兩位固定為10,網絡標識符2的14次冪,首字節大小128~191
C類,網絡前綴長度24位,前三位固定為110,網絡標識符2的21次冪,首字節大小192~223
D類,多播地址,不分前后綴,前四位固定1110;
E類,預留地址,不分前后綴,前四位固定1111;
(所謂的私有地址就是在互聯網上不使用,而被用在局域網絡中的地址)。
A類地址:網絡地址全0的IP地址是保留地址意思為“本網絡”;而網絡號為127(即01111111)保留作為本機軟件回路測試之用:127.0.0.0~127.255.255.255
網絡ID為10.0.0.0的地址10.0.0.0~10.255.255.255為私有地址。
B類地址:169.254.0.0到169.254.255.255是保留地址。如果你的IP地址是自動獲取IP地址,而你在網絡上又沒有找到可用的DHCP服務器,這時你將會從
169.254.0.1到 169.254.255.254中臨時獲得一個IP地址。
172.16.0.0到172.31.255.255是私有地址。
C類地址:192.168.0.0到192.168.255.255是私有地址。
為解決地址耗盡問題,提出子網化和超網化
子網化:A類或B類的大地址被分為幾個子網,每個子網有一個比原網絡更大的網絡前綴長度。
A類網絡被二次分配四個子網,那么每個子網有10個前綴,第9第10位,是0或1,正好4種。
超網化:C類地址(256個地址,即每個網絡主機個數少)組合成一個較大的網絡
問題:
子網化:大組織不願意將未使用的地址分割給小組織;
超網化:分組路由更加困難。
分類尋址有很多問題被廢止,但有一個優勢:
給一個地址,容易找到地址所屬的類,不需要額外信息來提取前后綴;
地址耗盡長期解決辦法:IPv6;短期解決辦法:IPv4無類尋址;
IPv4的無類尋址:
前綴可變,0~32,網絡大小與前綴長度成反比。
一個A類地址一旦確定,其前8位就確定了,故可以看做是前綴長度為8的無類尋址。
同理,B類地址可以看做是前綴長度為16的無類尋址。
前綴長度的確定:
1.斜杠標記法或無類域間路由或CIDR策略
字節.字節.字節.字節/n //其中n為前綴長度,表征網絡長度,32-n表征地址空間,即可容納的主機數
地址數量:N = 2的32-n次冪;
首地址:前綴n不變,后綴32-n全為0;
末地址:前綴n不變,后綴32-n全為1。
2.地址掩碼
掩碼為255.255.0.0,則網絡號:前16位.0.0;廣播地址:前16位。1.1。
IP地址分兩部分: 網絡ID+主機ID
比如192.168.1.100/24這個IP地址,掩碼為:255.255.255.0
所以它的網絡ID是:192.168.1.0 而主機ID為:0.0.0.100
而192.168.1.0是不能作為主機IP用的,它代表192.168.1.0這個子網,這個子網可用IP范圍是
192.168.1.1-192.168.1.254 一頭一尾都不能用。192.168.1.0代表網絡ID,而192.168.1.255是廣播地址。