計算機網絡 2.IP


IP

IP地址的概念

​ IP地址(Internet Protocol Address)是指互聯網協議地址。IP地址是IP協議提供的一種統一的地址格式,被用來給internet上的計算機一個編號,每台聯網的PC上都要有IP地址才能正常通信,PC與IP相當於手機與電話號碼

​ 作用:IP地址用來在網絡中標記一台計算機,是網絡設備為網絡中的每台計算機分配的一個唯一標識

​ IP地址由兩部分組成:網絡號 + 主機號

​ 表示的范圍:xxx.xxx.xxx.0 - xxx.xxx.xxx.255

​ xxx.xxx.xxx.0 是內部地址, xxx.xxx.xxx.255 是廣播地址,都不可用


查看IP地址

虛擬機網卡設置

  • NAT(網絡地址轉換模式):虛擬機會使用主機VMnet8這塊虛擬網卡與我們的主機進行通信
  • bridged(橋接模式):虛擬機如同一台真實存在的計算機,在內網中獲取和主機同網段的IP地址
    • 優點:不需要任何設置,虛擬機就可以和主機通信
    • 缺點:虛擬機需要占用主機網段的一個IP

ifconfig

​ 查看或配置網卡信息,Windows下為 ipconfig

ping

​ 測試網絡聯通性,通常用來檢測網絡是否正常,或某台主機是否可連接,參數可以為IP或域名


IP地址的分類

​ IP地址通常指的是IPv4(IP協議的第四個版本)

C類:110+5bit.8bit.8bit.8bit

一個C類IP地址由3字節的網絡地址和1字節的主機地址組成,網絡地址的最高位必須是110

范圍:192.0.1.1 - 223.255.255.254

二進制:11000000-00000000-00000001-00000001 -- 11011111-11111111-11111111-11111110

C類網絡可達2097152個,每個網絡可容納254個主機

0.0.0.0 地址對應於當前主機

255.255.255.255 是當前子網的廣播地址


私有IP

​ 在眾多網絡IP中,國際規定一部分IP地址用於局域網,也就是屬於私有IP,不在公網中使用

​ 10.0.0.0 - 10.255.255.255:A類,內網、虛擬機中常出現

​ 172.16.0.0 - 172.31.255.255:B類,內網、子網

​ 192.168.0.0 - 192.168.255.255:C類,內網、子網

特殊IP

​ 127.0.0.1 代表本機IP地址,外網無法訪問,用 http://127.0.0.1 可以測試本機中配置的Web服務器

​ 127.0.0.1 - 127.255.255.255 用於回路測試

特殊的域名

​ localhost 是本機域名,用來解析到本機IP地址 127.0.0.1 上


網絡中兩台計算機通信過程

​ A計算機要發送數據到B計算機,發送的報文先到網絡中間設備,然后根據目標IP找到B計算機

​ 報文中包含本機IP,目標IP,要發送的數據


IPv4和IPv6

​ xxx.xxx.xxx.xxx:IPv4,點分十進制

​ xxx:xxx:xxx:xxx:...:IPv6冒號分十六進制

​ IPv4是IP協議的第四版,是第一個被廣泛使用、構成現今互聯網技術的基石協議,采用點分十進制表示,共2^32-1個地址,約為42.9億,除去一些特殊的和不可用的IP,剩下可用的不到40億,IPv4發展至今網絡地址已經嚴重不足

​ IPv6是IETF(互聯網工程任務組)設計的用於替代現行版本IP協議的下一代IP協議,采用點分十六進制表示,IPv6中IP地址的長度為128位,即2^128-1個地址


IP協議

IP服務的特點

​ IP協議是TCP/IP協議的動力,它為上層協議提供無狀態、無連接、不可靠的服務

​ 無狀態:IP通訊雙方不同步傳輸數據的狀態信息,因此所有IP數據報的發送、傳輸和接收都相互獨立、沒有上下文關系,IP數據報的頭部提供了一個標識字段,用來標識唯一的IP數據報,但是用來處理IP分片和重組的,並不指示接收順序

​ 缺點:無法處理亂序的、重復的IP數據報,接收端的IP數據模塊只要接收到了完整的數據報,就會將其數據部分交給上層協議,面向連接的協議,如TCP協議就能自己處理亂序的、重復的報文段

​ 優點:簡單高效,不用每次傳輸數據的時候都攜帶狀態信息,也無需為保證通訊的狀態而分配內核資源

​ 無連接:IP通訊的雙方都不長久維持雙方的任何信息,在上層協議每次發送數據的時候都必須要指定對方IP地址

​ 不可靠:IP協議不能保證IP數據報准確的到達接收端,有很多情況可能導致發送數百,比如中轉路由器發現IP數據報存活時間過長,就會丟棄並返回ICMP錯誤信息給發送端,所以IP服務的上層協議需要自己實現數據確認、超時重傳等機制以達到可靠傳輸的目的


IP頭部信息

​ IP頭部信息出現在每個IP數據報中,用於指定IP通訊的源IP地址、目的端IP地址,指導IP分片、重組和部分通訊行為


域名

​ 域名(domain name)可以理解為網址,是一個特殊的名字,互聯網上每一台計算機都有一個唯一的IP地址,但是IP地址不方便記憶,因此有了域名

​ 域名的構成:字母、數字、中划線,長度不超過255個字符

​ localhost是個域名,不是地址,它可以被配置為任意的IP地址,通常情況指向127.0.0.1

常見的頂級域名:

.com 最常見的頂級域名,用於商業機構,任何人都可以注冊.com形式的域名
.org 為各種組織包括非盈利機構而定的,任何人都可以注冊.org結尾的域名
.net 用於網絡組織,如因特網服務商和維修商,任何人都可以注冊.net結尾的域名
.cn 中國專用的
.com.cn 中國常見二級域名


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