讨论TCP/IP时,IP编址是最重要的主题之一。IP地址是分配给IP网络中每台机器的数字标识符,它指出了设备在网络中的具体位置。
IP地址是软件地址,而不是硬件地址。硬件地址被硬编码到网络接口卡(NIC)中,用于在本地网络中寻找主机。IP地址让一个网络中的主机能够与另一个网络中的主机通信,而不管这些主机所属的LAN是什么类型的。
介绍IP编址的更复杂内容前,读者需要了解一些基础知识。为此,我将首先介绍一些IP编址基本知识和相关的术语,然后阐述层次型IP编址方案和私有IP地址。
比特:一个比特相当于一位,其取值为1或0
字节:1B为7或8位,这取决于是否使用奇偶校验。在此,我们假定1B为8位
八位组:由8位组成,是普通的8位二进制数
网络地址:在路由选择时,使用它将分组发送到远程网络,如10.0.0.0,172.16.0.0和192.168.0.0
广播地址:应用程序和主机用于将信息发送给网络中的所有节点的地址,比如:255.255.255.255,表示所有网络中的所有节点
A类网络地址的第一个字节的第一位必须为0,这意味着A类地址第一个字节的取值为0-127
请看网络地址:0xxxxxxx
如果将余下的7位都设置为0,然后将它们都设置为1.我们便可获得A类网络地址的范围:
0 0000000=0
0 1111111=127
因此,A类网络地址第一个字节的取值范围为0-127(但0和127不是有效的A类网络地址号,稍后我将介绍保留地址)
RFC规定,B类网络地址的第一个字节的第一位必须为1,且第二位必须为0,如果将余下的6位全部设置为0,再将它们全部设置为1,便可获得B类网络地址的范围:
10 000000=128
10 111111=191
正如你看到的,B类网络地址第一个字节的取值为128-191
RFC规定,C类网络地址的第一个字节的前两位必须为1,而第三位必须为0,我们可按前面的方法将二进制转换为十进制,以找出C类网络地址的范围:
110 00000=192
111 11111=223
因此,如果IP地址以192-223打头,我们就可判定它是C类IP地址。
第一个字节为224一255的地址被保留用于D类和E类网络。D类(224-239)用作组播地址,而E类(240一255)用于科学用途,在这里不会深入介绍这些地址类型,暂时也不需要了解它们。
有些IP地址被保留用于特殊目的,网络管理员不能将它们分配给节点,下表列出了一些特殊地址以及将其用于特殊目的的原因。
地址 | 功能 |
网络地址全为0 | 表示当前网络或网段 |
网络地址全为1 | 表示所有网络 |
地址127.0.0.1 | 保留用于环回测试。表示当前节点,让节点能够给自己发送测试分组.而不会生成网络流量 |
节点地址全为0 | 表示网络地址或指定网络中的任何主机 |
节点地址全为1 | 表示指定网络中的所有节点。例如,128.2.255.255表示网络128.2(B类地址)中的所有节点 |
整个IP地址全为0 | 思科路由器用它来指定默认路由,也可能表示不任何网络 |
整个IP地址全为1 (即255.255.255.255) | 到当前网络中所有节点的广播,有时称为“全1广播”或限定广播 |
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