网络IP地址详细说明
一、IP地址的介绍
1、IP地址的
示
IP地址 = 网络号+主机号
把整个Internet网堪称单一的网络,IP地址就是给每个连在Internet网的主机分配一个在全世界范围内唯一的标示符,Internet管理委员会定义了A、B、C、D、E五类地址,在每类地址中,还规定了网络编号和主机编号。在 TCP/IP协议中,IP地址是以二进制数字形式出现的,共32bit,1bit就是二进制中的1位,但这种形式非常不适用于人阅读和记忆。因此Internet管理委员会决定采用一种"点分十进制表示法"表示IP地址:面向用户的文档中,由四段构成的32 比特的IP地址被直观地表示为四个以圆点隔开的十进制整数,其中,每一个整数对应一个字节(8个比特为一个字节称为一段)。A、B、C类最常用,下面加以介绍。本文介绍的都是版本4的IP地址,称为IPv4.
从上图可以看出:
●A类地址:A类地址的网络标识由第一组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"。不难算出,A类地址第一个地址为00000001,最后一个地址是01111111,换算成十进制就是127,其中127留作保留地址,A类地址的第一段范围是:1~126,A类地址允许有2的7次方 -2=126个网段(减2是因为0不用,127留作它用),网络中的主机标识占3组8位二进制数,每个网络允许有2的24次方-2=16777216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。
●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,网络中的主机标识占两组8位二进制数,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"。 B类地址第一个地址为10000000,最后一个地址是10111111,换算成十进制B类地址第一段范围就是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2的16次方-2=65533台主机,适用于结点比较多的网络。
●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类地址第一个地址为11000000,最后一个地址是11011111,换算成十进制C类地址第一段范围就是192~223,C类地址允许有221 =2097152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,适用于结点比较少的网络。
有些人对范围是2x不太理解,举个简单的例子加以说明。如C类网,每个网络允许有28-2= 254台主机是这样来的。因为C类网的主机位是8位,变化如下:
00000000
00000001
00000010
00000011
……
11111110
11111111
除去00000000和11111111不用外,从00000001到11111110共有254个变化,也就是28-2个。下图是IP地址的使用范围。
网络类别
最大网络数
第一个可用的网络号
最后一个可用的网络号
每个网络中的最大主机数
A
126(27-2)
1
126
16777214
B
16384(214)
128.0
191.255
65534
C
2097152(221)
192.0.0
223.255.255
254
2、几个特殊的IP地址
1)私有地址
上面提到IP地址在全世界范围内唯一,看到这句话你可能有这样的疑问,像192.168.0.1这样的地址在许多地方都能看到,并不唯一,这是为何?Internet管理委员会规定如下地址段为私有地址,私有地址可以自己组网时用,但不能在Internet网上用,Internet网没有这些地址的路由,有这些地址的计算机要上网必须转换成为合法的IP地址,也称为公网地址,这就像有很多的世界公园,每个公园内都可命名相同的大街,如香榭丽舍大街,但对外我们只能看到公园的地址和真正的香榭丽舍大街。下面是A、B、C类网络中的私有地址段。你自己组网时就可以用这些地址了。
10.0.0.0~10.255.255.255
172.16.0.0~172.131.255.255
192.168.0.0~192.168.255.255
2)回送地址
A类网络地址127是一个保留地址,用于网络软件测试以及本地机进程间通信,叫做回送地址(loopback address)。无论什么程序,一旦使用回送地址发送数据,协议软件立即返回之,不进行任何网络传输。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。如果成功,ping本机IP地址,如果反馈信息失败,说明你的网卡不能和IP协议栈进行通信。
●如果网卡没接网线,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规定,主机号全为"1"的网络地址用于广播之用,叫做广播地址。所谓广播,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。由上可以看出:
(1)含网络号127的分组不能出现在任何网络上;
(2)主机和网关不能为该地址广播任何寻径信息。
由以上规定可以看出,主机号全"0"全"1"的地址在TCP/IP协议中有特殊含义,一般不能用作一台主机的有效地址。
3、子网掩码
从上面的例子可以看出,子网掩码的作用就是和IP地址与运算后得出网络地址,子网掩码也是32bit,并且是一串1后跟随一串0组成,其中1表示在IP地址中的网络号对应的位数,而0表示在IP地址中主机对应的位数。
1)
子网掩码
A类网络(1~126) 缺省子网掩码:255·0·0·0
255·0·0·0 换算成二进制为 11111111·00000000·00000000·00000000
可以清楚地看出前8位是网络地址,后24位是主机地址,也就是说,如果用的是标准子网掩码,看第一段地址即可看出是不是同一网络的。如21.0.0.0.1和21.240.230.1,第一段为21属于A类,如果用的是默认的子网掩码,那这两个地址就是一个网段的。
B类网络(128~191) 缺省子网掩码:255·255·0·0
C类网络(192~223) 缺省子网掩码:255·255·255·0
B类、C类
同上。
2) 特殊的子网掩码
标准子网掩码出现的都是255和0的组合,在实际的应用中还有下面的子网掩码
255·128·0·0
255·192·0·0
……
255·255·192·0
255·255·240·0
……
255·255·255·248
255·255·255·252
这些子网掩码又是什么意思呢?这些子网掩码的出现是为了把一个网络划分成多个网络。
还记得上面的例子吗?如下所示:192·168·0·1和192·168·0·200如果是默认掩码255.255.255.0两个地址就是一个网络的,如果掩码变为255.255.255.192这样各地址就不属于一个网络了。下面的子网划分将作详细介绍。
192.168.0.1
11000000.10101000.00000000.00000001
192.168.0.200
11000000.10101000.00000000.11001000
255.255.255.0
11111111.11111111.11111111.00000000
192.168.0.1
11000000.10101000.00000000.00000001
192.168.0.200
11000000.10101000.00000000.11001000
255.255.255.192
11111111.11111111.11111111.11000000
下表是几个子网掩码计算过程中非常有用的十进制和二进制的对照
用于子网掩码换算的十进制和二进制对照
十进制
128
64
32
16
8
4
2
1
二进制
10000000
01000000
00100000
00010000
00001000
00000100
00000010
00000001
常用的子网掩码的十进制和二进制对照
十进制
128
192
224
240
248
252
254
255
二进制
10000000
11000000
11100000
11110000
11111000
11111100
11111110
11111111
二、彻底明白IP地址的含义
不管是学习网络还是上网,IP地址都是出现频率非常高的词。Windows系统中设置IP地址的界面如下图所示,图中出现了IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器这几个需要设置的地方,只有正确设置,网络才能通,那这些名词都是什么意思呢?学习IP地址的相关知识时还会遇到网络地址、广播地址、子网等概念,这些又是什么意思呢?
要解答这些问题,先看一个日常生活中的例子。如下图所示,住在北大街的住户要能互相找到对方,必须各自都要有个门牌号,这个门牌号就是各家的地址,门牌号的表示方法为:北大街+XX号。假如1号住户要找6号住户,过程是这样的,1号在大街上喊了一声:"谁是6号,请回答。",这时北大街的住户都听到了,但只有6号作了回答,这个喊的过程叫"广播",北大街的所有用户就是他的广播范围,假如北大街共有20个用户,那广播地址就是:北大街 21号。也就是说,北大街的任何一个用户喊一声能让"广播地址-1"个用户听到。
从这个例中可以抽出下面几个词:
街道地址:北大街,如果给该大街一个地址则用第一个住户的地址-1,此例为:北大街0号
住户的号:如1号、2号等。
住户的地址:街道地址+XX号,如北大街 1号、北大街 2号等
广播地址:最后一个住户的地址+1,此例为:北大街21号
Internet网络中,每个上网的计算机都有一个像上述例子的地址,这个地址就是IP地址,是分配给网络设备的门牌号,为了网络中的计算机能够互相访问,IP地址=网络地址+主机地址,图1中的IP地址是192.168.100.1,这个地址中包含了很多含义。如下所示:
网络地址(相当于街道地址): 192.168.100.0
主机地址(相当于各户的门号): 0.0.0.1
IP地址(相当于住户地址): 网络地址+主机地址=192.168.100.1
广播地址: 192.168.100.255
这些地址是如何计算出来的呢?为什么计算这些地址呢?要想知道如何,先要明白一个道理,学习网络的目的就是如何让网络中的计算机相互通讯,也就是说要围绕着"通"这个字来学习和理解网络中的概念,而不是只为背几个名词。
注:192.168.100.1是私有地址,是不能直接在Internet网络中应用的,上Internet要转为公有地址,下面详细说明。
1、为什么要计算网络地址
一句话就是让网络中的计算机能够相互通讯。先看看最简单的网络,下图中是用网线(交叉线)直接将两台计算机连起来。下面是几种IP地址设置,看看在不同设置下网络是通还是不通。
1)设置1号机的IP地址为192.168.0.1子网掩码为255.255.255.0,2号机的IP地址为192.168.0.200子网掩码为255.255.255.0,这两台计算机就能正常通讯。
2)如果1号机地址不变,将2号机的IP地址改为192.168.1.200子网掩码还是为255.255.255.0,那这两台就无法通讯。
3)设置1号机的IP地址为192.168.0.1子网掩码为255.255.255.192,2号机的IP地址为192.168.0.200子网掩码为255.255.255.192,注意和第1种情况的区别在于子网掩码,1为255.255.255.0本例是255.255.255.192这两台计算机就能正常通讯。
第1种情况能通是因为这两台计算机处在同一网络192.168.0.0,所以能通,而2、3种情况下两台计算机处在不同的网络,所以不通。
这里先给个结论:用网线直接连接的计算机或是通过HUB或普通交换机间接的计算机之间要能够相互通,计算机必须要在同一网络,也就是说它们的网络地址必须相同,而且主机地址必须不一样。如果不在一个网络就无法通。这就像我们上面举的例子,同是北大街的住户由于街道名称都是北大街,且各自的门牌号不同,所以能够相互找到对方。
计算网络地址就是判断网络中的计算机在不在同一网络,在就能通,不在就不能通。注意,这里说的在不在同一网络指的是IP地址而不是物理连接。那么如何计算呢?
2、如何计算网络地址
我们日常生活中的地址如:北大街1号,从字面上就能看出街道地址是北大街,而我们从IP地址中却难以看出网络地址,要计算网络地址,必须借助我们上边提到过的子网掩码。
计算过程是这样的,将IP地址和子网掩码都换算成二进制,然后进行与运算,结果就是网络地址。与运算如下所示,上下对齐,1位1位的算,1与1=1 ,其余组合都为0。
1...0...1...0
1...0...0...0
与运算________________
1...0...0...0
例如:计算IP地址为:202.99.160.50子网掩码是255.255.255.0的网络地址步骤如下:
1)将IP地址和子网掩码分别换算成二进制
202.99.160.50 换算成二进制为 11001010·01100011·10100000·00110010
255.255.255.0 换算成二进制为 11111111·11111111·11111111·00000000
2)将二者进行与运算
11001010·01100011·10100000·00110010
11111111·11111111·11111111·00000000
与运算________________________________________
11001010·01100011·10100000·00000000
3)将运算结果换算成十进制,这就是网络地址。
11001010·01100011·10100000·00000000换算成十进制就是202.99.160.0
现在我们就可以解答上面三种情况的通与不通的问题了。
1、从下面运算结果可以看出二台计算机的网络地址都为192.168.0.0且IP地址不同,所以可以通。
192.168.0.1 11000000.10101000.00000000.00000001
255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000
与运算______________________________________________________________
192.168.0.0 11000000.10101000.00000000.00000000
192.168.0.200 11000000.10101000.00000000.11001000
255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000
与运算______________________________________________________________
192.168.0.0 11000000.10101000.00000000.00000000
2、从下面运算结果可以看出1号机的网络地址为192.168.0.0,2号机的网络地址为192.168.1.0 不在一个网络,所以不通。
192.168.1.200 11000000.10101000.00000001.11001000
255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000
与运算______________________________________________________________
192.168.1.0 11000000.10101000.00000001.00000000
3、从下面运算结果可以看出1号机的网络地址为192.168.0.0,2号机的网络地址为192.168.0.192 不在一个网络,所以不通
192.168.0.1 11000000.10101000.00000000.00000001
255.255.255.192 11111111.11111111.11111111.11000000
与运算______________________________________________________________
192.168.0.0 11000000.10101000.00000000.00000000
192.168.0.200 11000000.10101000.00000000.11001000
255.255.255.192 11111111.11111111.11111111.00000000
与运算______________________________________________________________
192.168.0.182 11000000.10101000.00000000.11000000
相信看到这应该明白了为何计算网络地址和如何计算了,但也许还有很多疑问,如IP地址为什么写成这样,子网掩码到底是怎么回事等等,别急,下面慢慢介绍。
三、计算相关地址—通过IP地址和子网掩码与运算计算相关地址
知道IP地址和子网掩码后可以算出:
●网络地址
● 广播地址
● 地址范围
● 本网有几台主机
【例1】下面例子IP地址为192·168·100·5 子网掩码是255·255·255·0。算出网络地址、广播地址、地址范围、主机数。
1、分步骤计算
1)将IP地址和子网掩码换算为二进制,子网掩码连续全1的是网络地址,后面的是主机地址。 虚线前为网络地址,虚线后为主机地址
192.168.100.5 11000000.10101000.01100100.00000101
255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000
2)IP地址和子网掩码进行与运算,结果是网络地址
192.168.100.5 11000000.10101000.01100100.00000101
255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000
与运算______________________________________________________________
结果为: 192.168.100.0 11000000.10101000.01100100.00000000
3) 将上面的网络地址中的网络地址部分不变,主机地址变为全1,结果就是广播地址。
网络地址为: 192.168.100.0 11000000.10101000.01100100.00000000
___________________________________________________________________________
将主机地址变为全1
广播地址为: 192.168.100.255 11000000.10101000.01100100.11111111
4) 地址范围就是含在本网段内的所有主机
网络地址+1即为第一个主机地址,广播地址-1即为最后一个主机地址,由此可以看出
地址范围是: 网络地址+1 至 广播地址-1
本例的网络范围是:192·168·100·1 至 192·168·100·254
也就是说下面的地址都是一个网段的。
192·168·100·1、192·168·100·2 ... 192·168·100·20 ... 192·168·100·111... 192·168·100·254
5) 主机的数量
主机的数量=2二进制的主机位数-2
减2是因为主机不包括网络地址和广播地址。本例二进制的主机位数是8位。
主机的数量=28-2=254
2、总体计算
我们把上边的例子合起来计算一下过程如下:
192.168.100.5 11000000.10101000.01100100.00000101
255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000
2)IP地址和子网掩码进行与运算,结果是网络地址
192.168.100.5 11000000.10101000.01100100.00000101
255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000
与运算 ______________________________________________________________
结果为网络地址:192.168.100.0 11000000.10101000.01100100.00000000
___________________________________________________________________________
将结果中的网络地址部分不变,主机地址变为全1
结果为广播地址:192.168.100.0 11000000.10101000.01100100.11111111
主机的数量: 28-2=254
地址范围是: 网络地址: 192.168.100.0 ...... 广播地址为: 192.168.100.255
主机的地址范围是:网络地址+1:192.168.100.1 ...... 广播地址为: 192.168.100.254
【例2】IP地址为128·36·199·3 子网掩码是255·255·240·0。算出网络地址、广播地址、地址范围、主机数。
1) 将IP地址和子网掩码换算为二进制,子网掩码连续全1的是网络地址,后面的是主机地址, 虚线前为网络地址,虚线后为主机地址
128•36•199•3 10000000•00100100•1100 0111•00000011
255•255•240•0 11111111•11111111•1111 0000•00000000
2)IP地址和子网掩码进行与运算,结果是网络地址
128•36•199•3 10000000•00100100•1100 0111•00000011
255•255•240•0 11111111•11111111•1111 0000•00000000
与运算 ______________________________________________________________
结果为网络地址:128•36•192•0 10000000•00100100•1100 0000•00000000
3)将运算结果中的网络地址不变,主机地址变为1,结果就是广播地址。
128•36•192•0 10000000•00100100•1100 0000•00000000
______________________________________________________________
广播地址: 128•36•207•255 10000000•00100100•1100 1111•11111111
4) 地址范围就是含在本网段内的所有主机
网络地址+1即为第一个主机地址,广播地址-1即为最后一个主机地址,由此可以看出
本例的网络范围是:128•36•192•1 至 128•36•207•254
5) 主机的数量
主机的数量=2二进制位数的主机-2=212-2=4094
从上面两个例子可以看出不管子网掩码是标准的还是特殊的,计算网络地址、广播地址、地址数时只要把地址换算成二进制,然后从子网掩码处分清楚连续1以前的是网络地址,后是主机地址进行相应计算即可。
1.IP地址基础知识。
在Internet上有千百万台主机,为了区分这些主机,人们给每台主机都分配了一个专门的地址,称为IP地址。通过IP地址就可以访问到每一台主机。IP地址由4部分数字组成,每部分数字对应于8位二进制数字,各部分之间用小数点分开。如某一台主机的IP地址为:211.152.65.112
,Internet IP地址由NIC(Internet Network Information
Center)统一负责全球地址的规划、管理;同时由Inter
NIC、APNIC、RIPE三大网络信息中心具体负责美国及其它地区的IP地址分配。
固定IP:固定IP地址是长期固定分配给一台计算机使用的IP地址,一般是特殊的服务器才拥有固定IP地址。
动态IP:因为IP地址资源非常短缺,通过电话拨号上网或普通宽带上网用户一般不具备固定IP地址,而是由ISP动态分配暂时的一个IP地址。普通人一般不需要去了解动态IP地址,这些都是计算机系统自动完成的。
公有地址(Public address)由Inter NIC(Internet Network
Information Center
因特网信息中心)负责。这些IP地址分配给注册并向Inter
NIC提出申请的组织机构。通过它直接访问因特网。
私有地址(Private
address)属于非注册地址,专门为组织机构内部使用。
以下列出留用的内部私有地址
A类 10.0.0.0--10.255.255.255
B类 172.16.0.0--172.31.255.255
C类 192.168.0.0--192.168.255.255
2.IP地址是由什么机构分配的?
所有的IP地址都由国际组织NIC(Network Information
Center)负责统一分配,目前全世界共有三个这样的网络信息中心。
InterNIC:负责美国及其他地区;
ENIC:负责欧洲地区;
APNIC:负责亚太地区。
我国申请IP地址要通过APNIC,APNIC的总部设在日本东京大学。申请时要考虑申请哪一类的IP地址,然后向国内的代理机构提出。
3.什么是公有地址和私有地址?
公有地址(Public address)由Inter NIC(Internet Network
Information Center
因特网信息中心)负责。这些IP地址分配给注册并向Inter
NIC提出申请的组织机构。通过它直接访问因特网。
私有地址(Private
address)属于非注册地址,专门为组织机构内部使用。
以下列出留用的内部私有地址
A类 10.0.0.0--10.255.255.255
B类 172.16.0.0--172.31.255.255
C类 192.168.0.0--192.168.255.255
Internet地址和域名服务
Internet是由几千万台电脑互联组成的。在这样一个庞大的系统中,要能正确地访问每台机器,就必须有一个能唯一标识该电脑在网上的位置的东西,这就是IP 地址。其中,I是Internet, P是Protoco(协议),即用Internet协议语言表示的地址。这和现实生活中生个人都必须有个住址才能找到一样。
Internet上的网络地址有两种表现形式:IP地址和域名地址。
一、Internet的地址管理
1. IP地址的含义
所谓IP地址就是IP协议为标识主机使用的地址。
在Internet里,IP地址是一个32位的二进制地址,写成四个十进制数字字段,中间用圆点隔开,书写形式为:XXX.XXX.XXX.XXX(点分十进制)。其中,每个字段XXX都在0~255之间取值。
注意:在Internet中,一个主机可以有一个或多个IP地址,就像一个可以有多个通信地址一样,但两个或多个主机却不能共用一个IP地址。如果有两个主机的IP地址相同,则会引起异常现象,哪个主机都无法正常工作。
IP地址有两部分组成:网络地址和主机地址。
2. IP地址的分类
由于网络中包含的计算机有可能不一样多,有的网络可能含有较多的计算机,也有的网络包含较少的计算机,于是人们按照网络规模的大小,把32位地址信息设成三种定位的划分方式,这三种划分方法分别对应于A类、B类、C类IP地址。
1)A类IP地址
一个A类IP地址是指,在IP地址的四段号码中,第一段号码为网络号码,剩下的三段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话,A类IP地址就由1字节的网络地址和3字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“0”。A类IP地址中网络的标识长度为7位,主机标识的长度为24位,A类网络地址数量较少,可以用于主机数达1600多万台的大型网络。
2)B类IP地址
一个B类IP地址是指,在IP地址的四段号码中,前两段号码为网络号码,剩下的两段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话,B类IP地址就由2字节的网络地址和2字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“10”。B类IP地址中网络的标识长度为14位,主机标识的长度为16位,B类网络地址适用于中等规模规模的网络,每个网络所能容纳的计算机数为6万多台。
3)C类IP地址
一个C类IP地址是指,在IP地址的四段号码中,前三段号码为网络号码,剩下的一段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话,C类IP地址就由3字节的网络地址和1字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“110”。C类IP地址中网络的标识长度为21位,主机标识的长度为8位,C类网络地址数量较多,适用于小规模的局域网络,每个网络最多只能包含254台计算机。
3. 特殊IP地址
除了上面三种类型的IP地址外,还有几种特殊类型的IP地址,TCP/IP协议规定:
IP地址中的第一个字节以“lll0”开始的地址都叫多点广播地址。因此,任何第一个字节大于223小于240的IP地址是多点广播地址;
IP地址中的每一个字节都为0的地址(“0.0.0.0”)对应于当前主机;
IP地址中的每一个字节都为1的IP地址(“255.255.255.255”)是当前子网的广播地址;
IP地址中凡是以“llll0”的地址都留着将来作为特殊用途使用;
IP地址中不能以十进制“127”作为开头,127.1.1.1用于回路测试,同时网络ID的第一个6位组也不能全置为“0”,全“0”表示本地网络。
私有地址:
10.0.0.0-10.255.255.254(一个A类地址)
172.16.0.0-172.31.255.254(16个B类地址)
192.168.0.0-192.168.255.254(256个C类地址)
4. 子网掩码概述
1)子网掩码的概念
子网掩码的作用是用来区分网络上的主机是否在同一网络取段内。
子网掩码是一个32位地址,用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识,并说明该IP地址是在局域网上,还是在远程网上。
2)确定子网掩码数
普通:比如我们申请到的网络号为 “210.73. 88.15”,该网络地址为c类IP地址,网络标识为“210.73”,主机标识为“88.15”,把对应网络的各个位都置为“1”而对应主机的各个位都置为“0”,把这个数转化为点分十进制形式为:“255.255.0.0”。
高级:用于子网掩码的位数决定于可能的子网数目和每个子网的主机数目
定义子网掩码的步骤为:
A、确定哪些组地址归我们使用。比如我们申请到的网络号为 “210.73.88.15”,该网络地址为c类IP地址,网络标识为“210.73”,主机标识为“88.15”。
B、根据我们现在所需的子网数以及将来可能扩充到的子网数,用宿主机的一些位来定义子网掩码。比如我们现在需要12个子网,将来可能需要16个。用第三个字节的前四位确定子网掩码。前四位都置为“1”,即第三个字节为“11110000”,这个数我们暂且称作新的二进制子网掩码。
C、把对应初始网络的各个位都置为“1”,即前两个字节都置为“1”,第四个字节都置为“0”,则子网掩码的间断二进制形式为:“11111111.11111111.11110000.00000000”
D、把这个数转化为间断十进制形式为:“255.255.240.0”。
常用子网掩码与子网数的对应关系
255 11111111 (标准)
254 11111110 128个子网
252 11111100 64个子网
248 11111000 32个子网
240 11110000 16个子网
224 11100000 8个子网
192 11000000 4个子网
128 10000000 2个子网
0 00000000 (标准)
思考:
如果你得到了一个IP地址:192.168.50.0。如果采用标准子网掩码,你可以建立一个最多有多少台主机的网络?如果
将它再划分为两个子网,则子网掩码应取多少?每个子网的最大主机数是多少?
5. IPv6
现有的互联网是在IPv4 协议的基础上运行。IPv6是下一版本的互联网协议,也可以说是下一代互联网的协议,它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展,IPv4定义的有限地址空间将被耗尽,地址空间的不足必将妨碍互联网的进一步发展。
为了扩大地址空间,拟通过IPv6重新定义地址空间。IPv4采用32位地址长度,只有大约43亿个地址,除掉保留地址和特殊地址等,实际可用的地址数十分有限,目前已经出现IP地址紧缺;而IPv6采用128位地址长度,几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6实际可分配的地址,整个地球的每平方米面积上仍可分配1000多个地址。
在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外,还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题,主要有端到端IP连接、服务质量(QoS)、安全性、多播、移动性、即插即用等。
二、Internet的域名服务
IP地址的缺点是:不直观、难以理解、难以记忆。
域名地址:直观、易于理解、易于记忆。
DNS(Domain Name System)域名系统:
1)主机域名的管理
2)域名地址和IP地址之间的映射
1. DNS概念
产生域名的的根本动机在于管理方便,原来的主机名与IP地址映射是保存在NIC的hosts.txt文件中的,当时因为主机数量少,这个文件也不经常变化,因此其它主机几天一次从NIC的主机上下载这个文件进行主机名和IP地址映射就可以了。但随着网络的发展,这种方法变得无法使用,因为经常会有主机要求下载,对NIC的主机造成巨大的压力,而且也不能保证服务的质量。许多局域网用户希望自己管理自己的主机名,而不希望等NIC许多天把自己的主机名加在hosts.txt文件中,有些组织也希望有自己的名字空间配置。是需要一个能够简单管理的方法了。
最后决定使用层次式的名字空间组织方案,以.为分隔标准不同的层次。整个名字空间以分布式数据库管理。
2. DNS域名的层次管理
在这棵树中,每个节点都有一个独立的节点名字,兄弟节点不允许重名,而非兄弟节点可以重名,叶子节点通常代表主机。
3. DNS域名结构
域名采用层次结构,每一层构成一个子域名,用园点分隔,其一般形式自左至右分别为:
主机名.网站名.机构名.最高域名
主机名.三级域名.二级域名.顶级域名
【域名示例】
www.chinanet.cn.net (中国国际互联网)
www.pku.edu.cn (北大)
www.tsinghua.edu.cn (清华)
www.sina.com (新浪网)
许多网站喜欢用 “ WWW ” 作主机名,表示是一个Web网站。
与IP地址具有固定长度的格式不同,域名最多可以有128层,而且其每层与IP地址的各部分并无任何对应关系。
顶级域名有两种主要的模式:组织模式和地域模式。
a. 组织模式( 以机构区分为最高域名),常见有:
com (商用机构) gov(政府机构)
edu (教育机构) net (网络机构)
mil (军事机构) 等
如: http://gbchinese.yahoo.com (《雅虎》中文网站)
b. 国家域(以地址区分为最高域名),如:
cn(中国) tw(中国台湾) hk(香港) us(美国)
uk(英国) jp(日本) sg(新加坡)
如: http://www.peopledaily.com.cn (《人民日报》网站)
http://www.zaobao.com.sg (新加坡《联合早报》网站
4. 中国的域名体系
在许多国家的二级域名注册中,也遵守机构性域名和地理性域名注册办法。中国互联网络的二级域名也分为机构性域名和地理性域名两大类。机构性域名(类别域名)表示各单位的机构,共6个:
AC 科研院及科技管理部门
GOV 国家政府部门
ORG 各社会团体及民间非盈利组织
NET 互联网络、接入网络德信息和运行中心
COM 工、商和金融等企业
EDU 教育单位
地理性域名(行政域名)使用4个直辖市和各省、自治区的名称缩写表示,共34个:
BJ 北京市 SH 上海市 ZJ 浙江省 TW 台湾 HK 香港 MO 澳门
5. 域名解析
在Internet上域名与IP地址之间是一一对应的,域名虽然便于人们记忆,但机器之间只能互相认识IP地址,它们之间的转换工作称为域名解析,域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成,整个过程是自动进行的。DNS:域名服务器(Domain Name Server)。
正向解析:从主机域名到IP地址;
反向解析:从IP地址到主机域名。
域名解析过程:逐级分层解析
域名服务器收到此查询请求后,如果查询对象位于域名服务器的授权域或缓存中,则域名服务器返回查找结果,否则,域名服务器向外部的域名服务器发送此查询请求,最终要么返回给解析器查找成功的结果,要么返回查找失败。
本地域名解析:
win98:windows\hosts.sam
win2000:winnt\system32\drivers\etc\hosts
# 102.54.94.97 rhino.acme.com # source server
# 38.25.63.10 x.acme.com # x client host
127.0.0.1 localhost
子网掩码和ip地址的关系
子网掩码是用来判断任意两台计算机的IP地址是否属于同一子网络的根据。最为简单的理解就是两台计算机各自的IP地址与子网掩码进行AND运算后,如果得出的结果是相同的,则说明这两台计算机是处于同一个子网络上的,可以进行直接的通讯。就这么简单。
请看以下示例:
运算演示之一:aa
IP 地址 192.168.0.1
子网掩码 255.255.255.0
转化为二进制进行运算:
IP 地址 11010000.10101000.00000000.00000001
子网掩码 11111111.11111111.11111111.00000000
AND运算
11010000.10101000.00000000.00000000
转化为十进制后为:
192.168.0.0
运算演示之二:
IP 地址 192.168.0.254
子网掩码 255.255.255.0
转化为二进制进行运算:
IP 地址 11010000.10101000.00000000.11111110
子网掩码 11111111.11111111.11111111.00000000
AND运算
11000000.10101000.00000000.00000000
转化为十进制后为:
192.168.0.0
运算演示之三:
IP 地址 192.168.0.4
子网掩码 255.255.255.0
转化为二进制进行运算:
IP 地址 11010000.10101000.00000000.00000100
子网掩码 11111111.11111111.11111111.00000000
AND运算
11000000.10101000.00000000.00000000
转化为十进制后为:
192.168.0.0
通过以上对三组计算机IP地址与子网掩码的AND运算后,我们可以看到它运算结果是一样的。均为192.168.0.0 所以计算机就会把这三台计算机视为是同一子网络,然后进行通讯的。我现在单位使用的代理服务器,内部网络就是这样规划的。
也许你又要问,这样的子网掩码究竟有多少了IP地址可以用呢?你可以这样算。
根据上面我们可以看出,局域网内部的ip地址是我们自己规定的(当然和其他的ip地址是一样的),这个是由子网掩码决定的通过对255.255.255.0的分析。可得出:
前三位IP码由分配下来的数字就只能固定为192.168.0 所以就只剩下了最后的一位了,那么显而易见了,ip地址只能有(2的8次方-1),即256-1=255一般末位为0或者是255的都有其特殊的作用。
那么你可能要问了:如果我的子网掩码不是255.255.255.0呢?你也可以这样做啊假设你的子网掩码是255.255.128.0 那么你的局域网内的ip地址的前两位肯定是固定的了(什么,为什么是固定的?你看上边不就明白了吗?)
这样,你就可以按照下边的计算来看看同一个子网内到底能有多少台机器
1、十进制128 = 二进制1000 0000
2、IP码要和子网掩码进行AND运算
3、IP 地址 00010000.01001001.1*******.********
子网掩码 11111111.11111111.10000000.00000000
AND运算
00010000.01001001.10000000.00000000
转化为十进制后为:
16.73.128.0
4、可知我们内部网可用的IP地址为:
00010000.01001001.10000000.00000000
到
00010000.01001001.11111111.11111111
5、转化为十进制:
16.73.128.0 到 16.73.255.255
6、0和255通常作为网络的内部特殊用途。通常不使用。
7、于是最后的结果如下:我们单位所有可用的IP地址为:
192.168.128.1-192.168.128.254
192.168.129.1-192.168.129.254
192.168.130.1-192.168.130.254
192.168.131.1-192.168.131.254
. . . . . . . . . . . . .
192.168.139.1-192.168.139.254
192.168.140.1-192.168.140.254
192.168.141.1-192.168.141.254
192.168.142.1-192.168.142.254
192.168.143.1-192.168.143.254
. . . . . . . . . . . . .
192.168.254.1-192.168.254.254
192.168.255.1-192.168.255.254
8、总数为(255-128+1)*(254-1+1) =128 * 254 = 32512
9、看看的结果是否正确
(1)、设定IP地址为192.168.128.1