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一、什么是IP地址
IP指网际互连协议,Internet Protocol的缩写,是TCP/IP体系中的网络层协议。设计IP的目的是提高网络的可扩展性:一是解决互联网问题,实现大规模、异构网络的互联互通;二是分割顶层网络应用和底层网络技术之间的耦合关系,以利于两者的独立发展。根据端到端的设计原则,IP只为主机提供一种无连接、不可靠的、尽力而为的数据包传输服务。
IP地址(IP Address,全称Internet Protocol Address),是网际互连协议中用于标识发送或接收数据报的设备的一串数字,使计算机与计算机之间、设备与设备之间能相互通信。
常见的IP地址,分为IPv4与IPv6两大类。
IPV4采用32位地址长度,有4段数字,每一段最大不超过255,只有大约43亿个地址,随着互联网的迅速发展,IPv4定义的有限地址空间将被耗尽。
而IPv6采用128位地址长度,几乎可以不受限制地提供地址。现有的互联网是在IPv4协议的基础上运行的,IPv6是下一版本的互联网协议,推广使用中。
本文介绍的IP地址都是指IPV4。
二、IP地址的构成和功能
2.1 IP地址的构成
IP地址由32位二进制组成,转换为“点分十进制”的方式让人更容易记忆。
IP地址有网络部分(网络号)和主机(主机号)部分组成,网络部分一样的IP地址,被称为在同一个子网或者广播域。
如何拆分网络号和主机号呢,这就要用到子网掩码了。
将子网掩码转成二进制后,IP地址中对应bit位对应的是连续1的部分,就是网络号,后面的是主机号。
2.2 IP地址有两个主要的功能
标识主机:更具体地说,标识其网络接口,并且提供主机在网络中的位置。
网络寻址:网际互联协议(IP)的一个重要机制就是网络寻址。该功能的目的是将数据报从一个网络模块送到目的地。在发送的整个过程,IP地址充当着目的地的位置,域名(Domain Name)意味着我们要找什么,路由代表着如何到达目的地的这个过程。每个IP数据包的标头包含了发送主机的IP地址和目的主机的IP地址。
三、IP地址的分类与数量
3.1 IP地址类型
分为A、B、C、D、E,A、B、C类是我们生活中常用的类型的IP地址,D类组播地址,E类:仅供Internet实验和开发。
还有些特殊地址,1个是32位全“1”的IP地址,只能做目的地址的广播地址;1个是32位全“0”的本网络本主机地址,只能做源地址;还有就是环回地址即网络ID为127的IP地址,localhost(127.0.0.1)就是环回地址。
3.2 IP地址数量
3.2.1 IPv4地址与网络掩码、IP容量对照表
3.2.2 IPv4私网地址容量(RFC 1918)
3.2.3 IPv4公网地址
公网地址 (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。外网IP有限,无法分配给所有人,遵循先到先得。
除私有IP地址和特殊IP地址以外,其他所有IP地址都是外网IP地址。如下IP属于IANA分配给特殊团体的IP,可参考识别。
表1:由IANA分配给企业和社会团体的/8块列表
表2:分配给美国国防部的/8块列表