什么是IP地址?IP地址有什么用?網(wǎng)絡(luò)工程師來(lái)告訴你
大家好,我是專(zhuān)注于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分享的網(wǎng)絡(luò)工程師陳鋒,今天我們來(lái)聊一下IP,IP地址這么簡(jiǎn)單還有什么可聊的,不要覺(jué)得很簡(jiǎn)單,IP是整個(gè)TCP/IP協(xié)議族的核心,也是構(gòu)成互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。
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IP地址(Internet Protocol Address)是指互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址,又譯為網(wǎng)際協(xié)議地址。IP地址類(lèi)似于電話號(hào)碼:第一部分是區(qū)號(hào),指定了一個(gè)非常大的區(qū)域;第二部分是前綴,將范圍縮小到本地呼叫區(qū)域;最后一部分是用戶號(hào)碼,將范圍縮小到具體的連接。
也可以把IP地址比作一個(gè)門(mén)牌號(hào),每家每戶都會(huì)有一個(gè)門(mén)牌號(hào),而且是唯一的,只有地址唯一,郵遞員才能準(zhǔn)確地把我們的包裹送到,IP地址也是全球唯一的,我們這里說(shuō)的IP地址是公網(wǎng)IP地址。
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IP地址是用來(lái)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備,IP地址是由網(wǎng)絡(luò)地址與主機(jī)地址兩部分所組成。 網(wǎng)絡(luò)地址就是我們常說(shuō)的網(wǎng)絡(luò)號(hào),用來(lái)識(shí)別設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò),在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中,所有機(jī)器的IP地址都包含相同的網(wǎng)絡(luò)地址。
例如,在我們家里常用的地址:192.168.1.2中,192.168.1為網(wǎng)絡(luò)地址。主機(jī)地址位于IP地址的后段,用來(lái)標(biāo)識(shí)具體設(shè)備。同一網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備都具有唯一的IP地址,只有IP地址唯一才能正常通信。就拿剛才的電話號(hào)碼來(lái)說(shuō),只有號(hào)碼唯一才能真正找到人,在IP地址192.168.1.2中,2就是主機(jī)地址。
IP地址有兩個(gè)版本,一個(gè)是IPV4,另一個(gè)是IPV6,今天我們主要講IPV4地址。IPV4地址長(zhǎng)32位,這些位劃分為4組,每組8位。
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我們常使用3種方法來(lái)描述ip地址:
- 點(diǎn)分十進(jìn)制表示,如果我們家里常見(jiàn)的IP192.168.1.2
- 二進(jìn)制表示,如11000000. 10101000. 00000001. 00000010
- 十六進(jìn)制,如C0. A8. 01. 02
這三種方式都是表示同一個(gè)IP地址,十六進(jìn)制我們很少接觸到,但某些程序就是以十六進(jìn)制形式存儲(chǔ)IP的,比如說(shuō)WINDOWS的注冊(cè)表。
現(xiàn)在都說(shuō)IPV4地址不足了,IP地址到底有多少個(gè)?
之前我們說(shuō)了IPV4地址長(zhǎng)度為32位,所以IPV4地址的個(gè)數(shù)是2^32次方,大約有43億個(gè)。
按網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型來(lái)劃分分為五類(lèi):分別是A、B、C、D、E
- A類(lèi)地址:RFC規(guī)定,A類(lèi)地址的第一個(gè)字節(jié)的第一位必須為0,這意味著A類(lèi)地址第一個(gè)字節(jié)的取值為0~127,所以A類(lèi)地址范圍是:1.0.0.1~126.255.255.254,可用的A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)有126個(gè),每個(gè)網(wǎng)絡(luò)能容納1億多個(gè)主機(jī)。這里為什么沒(méi)有0和127開(kāi)頭的網(wǎng)絡(luò)地址呢?這兩個(gè)不是有效的A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)地址號(hào),稍后將在保留地址中講解。
- B類(lèi)地址:RFC規(guī)定,B類(lèi)地址的第一個(gè)字節(jié)的第一位必須為1,且第二位必須為0,所以B類(lèi)地址范圍是:128.0.0.1-191.255.255.254。可用的B類(lèi)網(wǎng)絡(luò)有16382個(gè),每個(gè)網(wǎng)絡(luò)能容納6萬(wàn)多個(gè)主機(jī)。
- C類(lèi)地址:RFC規(guī)定,C類(lèi)地址第一個(gè)字節(jié)的前兩位必須為1,而第三位必須為0,所以C類(lèi)地址范圍是:192.0.0.1-223.255.255.254,C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)可達(dá)209萬(wàn)余個(gè),每個(gè)網(wǎng)絡(luò)能容納254個(gè)主機(jī)。
- D類(lèi)地址:D類(lèi)(224~239)用作組播地址,地址范圍224.0.0.1-239.255.255.254。
- E類(lèi)地址:(240~255)用于科學(xué)用途,這里就不做講解了。
在網(wǎng)絡(luò)中我們經(jīng)常會(huì)用到一些特殊的地址,接下來(lái)講解一下特殊IP地址
一、0.0.0.0 未指定地址
它表示這樣一個(gè)集合:所有不清楚的主機(jī)和目的網(wǎng)絡(luò)。這里的“不清楚”是指在本地的路由表里沒(méi)有特定條目指明如何到達(dá)。如果你在網(wǎng)絡(luò)設(shè)置中設(shè)置了缺省網(wǎng)關(guān),那么Windows系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)目的地址為0.0.0.0的缺省路由。這個(gè)地址我們經(jīng)常在路由器上配置,如果路由表中沒(méi)有明細(xì)路由,將會(huì)把數(shù)據(jù)包往默認(rèn)路由扔,這個(gè)好比一個(gè)人去問(wèn)路,請(qǐng)問(wèn)超市怎么走?在他知道怎么走的時(shí)候他就會(huì)告訴,沿著這條路,走到十字路口轉(zhuǎn)左拐就到了,當(dāng)他不知道的時(shí)候就會(huì)說(shuō),我不清楚,你沿著這條路走吧,問(wèn)問(wèn)其他人看看知不知道。
二、255.255.255.255 廣播地址
對(duì)本機(jī)來(lái)說(shuō),這個(gè)地址指本網(wǎng)段的(同一廣播域)的所有主機(jī)。這個(gè)地址不能被路由器轉(zhuǎn)發(fā)。這就好像在說(shuō):“這個(gè)房間的所有人都注意了!”,通常主機(jī)在請(qǐng)求IP時(shí)會(huì)向全網(wǎng)發(fā)送DHCP廣播地址,另外ARP在請(qǐng)求目的地址時(shí),也會(huì)在網(wǎng)內(nèi)發(fā)送ARP廣播報(bào)文。
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三、127.0.0.1 本機(jī)地址
這個(gè)地址就是“我自己”。主要用于測(cè)試。如用PING 127.0.0.1可判斷網(wǎng)卡工作是否正常。在Windows系統(tǒng)中,這個(gè)地址有一個(gè)別名叫“Localhost”。
四、169.254.x.x
我們主機(jī)有時(shí)會(huì)獲得到169.254段的這樣一個(gè)地址,默認(rèn)主機(jī)使用DHCP功能來(lái)獲取IP地址,當(dāng)DHCP服務(wù)器發(fā)生故障,或響應(yīng)時(shí)間太長(zhǎng)而超出了一個(gè)系統(tǒng)規(guī)定時(shí)間的情況下,Windows系統(tǒng)會(huì)為你分配這樣一個(gè)地址,這個(gè)地址是不能用來(lái)上網(wǎng)的;另外一種情況就是IP地址沖突后,也會(huì)獲得這樣的一個(gè)地址。
五、私網(wǎng)地址
- A類(lèi):10.0.0.0到10.255.255.255
- B類(lèi):172.16.0.0到172.31.255.255
- C類(lèi):192.168.0.0到192.168.255.255
這些私網(wǎng)地址段不能在互聯(lián)網(wǎng)使用,只能在局域網(wǎng)中使用,主要用于局域網(wǎng)內(nèi)主機(jī)使用,配合NAT(網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)來(lái)實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)主機(jī)上網(wǎng)的功能。
今天大致講了一下IP地址的一些知識(shí)點(diǎn),雖然有點(diǎn)枯燥,但真正掌握了這基礎(chǔ)的IP地址知識(shí),在以后學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的路上,會(huì)少走很多彎路,有很多CCIE的人也不一定對(duì)IP地址了解這么深,歡迎大家點(diǎn)個(gè)贊并關(guān)注我,一起學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),一起交流,今天的分享就到這里了,我們下次再見(jiàn)!