作為互聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者,你一定要知道的IP基礎(chǔ)常識
看到這篇文章標(biāo)題,很多人會感到奇怪,IP不就是遺傳xxx點xxx點xxx的數(shù)字組合嗎?這有什么好講的?
其實要真將IP地址的所有東西,統(tǒng)統(tǒng)講一遍,估計講三天三夜也講不完。所以今天我們只講一些IP的基礎(chǔ)知識。
很久以前,不同廠商的設(shè)備、不同的CPU以及不同操作系統(tǒng)組成的計算機協(xié)議,只能遵循相同的協(xié)議才能實現(xiàn)通信,反之,協(xié)議不用,就無法實現(xiàn)通信。
好像兩個人使用不同國家的語言溝通交流一樣,怎么也無法理解對方說了什么。
為了解決這個問題,ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)站了出來,指定一套普遍適用的規(guī)范集合,讓全球的計算機平臺能進行開放式通信,這就是著名的OSI參考模型。
OSI模型太嚴謹,以至于發(fā)展緩慢,后來被草根協(xié)議TCP/IP協(xié)議取代,如今已被廣泛采用。
IP在TCP參考模型中,處于網(wǎng)絡(luò)層。
寫書信的年代,信封上必須填寫收件人地址和寄件人地址,這樣郵局才能將信件準(zhǔn)確的送到收件人手中,收件人也才能回書信。
IP的作用類似信封,實現(xiàn)主機與主機之間的通信,每臺設(shè)備都需要配置正確的IP地址,否則無法相互“溝通交流。”
IP地址(網(wǎng)際協(xié)議版本4,IPv4),有32位,以二進制表示。
例如:11000000 10101000 00000001 00000001,就是一個完整的IP地址。
為了表示方便,通常用十進制表示,上面的IP地址,用十進制表示為192 168 1 1,用點分十進制表示:192.168.1.1,是不是很眼熟?
二進制逢二進一,所以32位的IP地址一共有2^32,約43億個IP地址。理論上,允許43億臺計算機連接到網(wǎng)絡(luò)。
但實際上,IP地址是根據(jù)網(wǎng)卡來分配的,而不是根據(jù)主機數(shù)量,例如服務(wù)器、路由器等擁有2個以上的網(wǎng)卡,它們就會有2個以上的IP地址。
IP地址不限于電腦,像手機、iPad,以及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,都需要IP地址的支持,顯然43億IP是不夠用的,IPv4地址在2019年11月26日耗盡。
為了解決地址不夠用的問題,人們使用了兩種方式。
一種是NAT(網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)技術(shù)。
我們在家里或公司上網(wǎng)時,電腦的ip地址幾乎都是與192.168.0.1類似的地址,這個就是私網(wǎng)IP地址,只能在局域網(wǎng)內(nèi)使用,不是公網(wǎng)的IP地址。
每一個小的局域網(wǎng),都會使用一個網(wǎng)段的私網(wǎng)地址,需要與外界通信時,再換成公網(wǎng)地址。這樣一來,幾十甚至上百臺電腦,只需一個公網(wǎng)IP即可。
正因為有NAT技術(shù)的存在,我們才續(xù)命到了今天,不至于無法上網(wǎng)。
NAT雖好,它也有很多缺點,局域網(wǎng)中的電腦,訪問互聯(lián)網(wǎng)很容易,但互聯(lián)網(wǎng)地址訪問私網(wǎng)地址就困難了。
解決地址不夠的第二種手段是采用IPv6。
既然IP地址不夠,那就采用新的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議——IPv6。
IPv6由128位二進制數(shù)組成,位數(shù)足足比IPv4翻了4倍,IP地址數(shù)量為2^128個,這個數(shù)量幾乎不可能被分配完。下面是一個合法的IPv6地址示例:
2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344
經(jīng)過簡寫可以變?yōu)椋?/p>
2001:DB8:2de:0:0:0:0:e13
每臺設(shè)備都能獲得一個IP地址是IPv6的優(yōu)點,但因為它與IPv4不兼容,目前還處于發(fā)展推廣階段。
好了,以上就是今天的內(nèi)容,IP是互聯(lián)網(wǎng)的基石,它看起來不是那么重要,卻又和每個互聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者息息相關(guān),多多了解他總會有所裨益。