IP地址
定义:
IP地址(Internet Protocol Address)是指互联网协议地址,又译为网际协议地址。
IP地址用来给互联网上每一个主机(或路由器)分配一个全世界范围唯一的地址标识符。
表示方式:
IPV4共32位,通常被分割成4个8位的二进制,采用点分十进制表示,例如:192.168.158.100
IPv6共128位,通常被分割成8个16位的二进制,通常采用冒分16进制表示,例如:ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789
分类的IP地址:
分类的IP地址就是将IP地址划分为若干个固定类,每一类地址都有两个固定长度的字段组成。
- 第一个字段是网络号(net-id),它标志主机(或路由器)所连接到的网络。一个网络号在互联网内必须是唯一的。
- 第二个字段是主机号(host-id),它标志该主机(或路由器),以太主机号在它前面的网络号所致命的网络范围内是唯一的。
由此可见,一个IP地址在整个互联网范围内是唯一的。
这种两级的IP地址可以记为:IP={<网络号>,<主机号>}
具体的分类如下图所示:
IP_classification.png
从上图中可以看出:
- A类、B类和C类地址的网络号字段(在图中这个字段是灰色的)分别是1个、2个和3个字节长,
而在网络号字段的最前面有1到3为的类别位,其数值分别规定为0,10和110。 - A类、B类和C类地址的主机号字段分别为3个、2个和一个字节长。
- D类地址(前4位是1110)用于多播(一对多通信)。
- E类地址(前4位是1111)保留以后使用。
各类地址的范围如下表所示:
类别 | 范围 |
---|---|
A类 | 0.0.0.0 到 127.255.255.255 |
B类 | 128.0.0.0 到 191.255.255.255 |
C类 | 192.0.0.0 到 223.255.255.255 |
D类 | 224.0.0.0 到 239.255.255.255 |
E类 | 240.0.0.0 到 247.255.255.255 |
IP地址的特点
- 每一个IP地址都有网络号和主机号两部分组成。从这个意义上说,IP地址是一种分等级的地址结构。分两个等级的好处是:
- IP地址管理机构在分配IP地址时只分配网络号(第一级),而剩下的主机号(第二级)则有得到该网络号的单位自行分配。 这样就方便了IP地址的管理。
- 路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组(而不考虑目的主机号),这样可以是路由表中的项目数大幅度减少, 从而减少了路由表所占的内存空间和查找路由表的时间。
- 实际上IP地址是标志一台主机(或路由器)和一条链路的接口。当一台主机同时连接到两个网络上时,该主机就必须同时具有两个IP地址,其网络号必须是不同的。这种主机称为多归属主机(multihomed host)。由于一个路由器至少应当连接到两个网络,因此一个路由器至少应当有两个不同的IP地址。
- 按照互联网的观点,一个网络是指具有相同网络号net-id的主机集合,因此,用转发器和网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络,因为这些局域网都有同样的网络号。具有不同网络号的局域网必须使用路由器进行互连。
- 在IP地址中,所有分配到网络号的网络(不管是范围很小的局域网,还是可能覆盖很大地理范围的关于网)都是平等的。所谓平等,是指互联网等同对待每一个IP地址。