IP地址基礎(chǔ)知識

1、IP地址基礎(chǔ)知識主講:鄧偉翔龍巖移動通信分公司IT中心2005年7月 一、IP地址的含義 1、IP地址的定義 2、IP地址的特性 二、IP地址的格式和分類 1、IP地址的格式 2、IP地址的分類 三、IP地址與子網(wǎng)掩碼的關(guān)系龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn)一、一、IP地址的含義地址的含義1、什么是IP地址，為什么要使用IP地址？ IP地址是網(wǎng)絡(luò)上的通信地址。一個IP地址是用來標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)中的一個通信實體，比如一臺主機，或者是路由器的某一個端口。而在基于IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，也都必須使用IP地址來進行標(biāo)識。龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn)舉例：舉例：我們每家每戶都有一個唯一固定的門牌，在我們寫一封

2、信時，要標(biāo)明收信人的通信地址和發(fā)信人的地址，而郵政工作人員則通過該地址來決定郵件的去向。同樣的過程也發(fā)生在計算機網(wǎng)絡(luò)里，每個被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包也要包括的一個源IP地址和一個目的IP地址，當(dāng)該數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中進行傳輸時，這兩個地址要保持不變，以確保網(wǎng)絡(luò)設(shè)備總是能根據(jù)確定的IP地址，將數(shù)據(jù)包從源通信實體送往指定的目的通信實體。龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn)2、IP地址具有三大特性： A、唯一性 B、明確性 C、通用性龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn) 唯一性：在Internet上，每一臺微機或是設(shè)備每一個設(shè)備的IP地址就象我們的門牌一樣都是唯一僅有的； 網(wǎng)絡(luò)號由因特網(wǎng)權(quán)力機構(gòu)分配，目的是為了保證網(wǎng)絡(luò)地址的全

3、球唯一性。主機地址由各個網(wǎng)絡(luò)的管理員統(tǒng)一分配。因此，網(wǎng)絡(luò)地址的唯一性與網(wǎng)絡(luò)內(nèi)主機地址的唯一性確保了IP地址的全球唯一性。龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn) 明確性：IP地址都是明確標(biāo)識一臺微機、路由器的某個端口、網(wǎng)絡(luò)上的一個機器。龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn) 通用性：在Internet上通信必須有一個32位的二進制地址，采用這種32位(bit)的通用地址格式，才能保證Internet網(wǎng)成為向全世界開放的、可互操作的通信系統(tǒng)。它是全球認(rèn)可的計算機網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識方法，通過這種方法，才能正確標(biāo)識信息的收與發(fā)。龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn)二、二、IP地址的格式和分類地址的格式和分類1、IP地址的格式 IP地

4、址 = 網(wǎng)絡(luò)號+主機號 IP地址有二進制格式和十進制格式 二進制：1000001110000011，0110101101101011， 00000011 00000011，0001100000011000 十進制：211.138.140.129龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn)二進制與十進制的轉(zhuǎn)換二進制與十進制的轉(zhuǎn)換龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn)11111111262724202221232512824816326412進制進制10進制進制2進制進制8個個bit都是都是1對應(yīng)的對應(yīng)的10進制值為進制值為255, 1+2+4+8+16+32+64+128=2552、IP地址的分類 為了給不同規(guī)模的網(wǎng)

5、絡(luò)提供必要的靈活性，IP地址的設(shè)計者將IP地址空間劃分為A、B、C、D、E五個不同的地址類別，其中A,B,C三類最為常用。龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn)A類類IP地址地址龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn) 一般用于大型網(wǎng)絡(luò) 前一個八位代表網(wǎng)絡(luò)號，后三個八位代表主機號 十進制的第一組為000127 001.x.y.z126.x.y.z 可有16，777，214臺主機A類類0網(wǎng)絡(luò)ID 8位主機ID 24位B類類IP地址地址龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn) 一般用于各地區(qū)網(wǎng)管中心 前2個八位代表網(wǎng)絡(luò)號，后2個八位代表主機號 十進制的第一組為128191 十進制寫成128.x.y.z 191.x.y.z 可

6、有65，534臺主機 B類類1 0網(wǎng)絡(luò)ID 16位主機ID 16位C類類IP地址地址龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn) 一般用于校園網(wǎng) 前24位代表網(wǎng)絡(luò)號，后8位代表主機號 十進制第一組為192223 十進制寫成192.x.y.z 223.x.y.z 一個C類地址共可聯(lián)上254個主機 C類類1 1 0主機ID 8位網(wǎng)絡(luò)ID 24位 D類 用于組播（點對多點） - 前4位bits為 1110 第1字節(jié)從 224 到 239 E類 預(yù)留 前 5 位 bits 為 11110龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn)幾個特殊的幾個特殊的IP 網(wǎng)絡(luò)ID不能是 127 127 預(yù)留做LOOPBACK使用 網(wǎng)絡(luò)ID和主機

7、ID不能是 255 （所有位全1） 255 是廣播地址 網(wǎng)絡(luò)ID和主機ID不能是0 (所有位全10) O 是網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)地址 主機ID在網(wǎng)段中是唯一的龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn)1、私網(wǎng)、私網(wǎng)IP地址地址 上面提到IP地址在全世界范圍內(nèi)唯一，看到這句話你可能有這樣的疑問，像192.168.0.1這樣的地址在許多地方都能看到，并不唯一，這是為何？Internet管理委員會規(guī)定如下地址段為私有地址，私有地址可以自己組網(wǎng)時用，但不能在Internet網(wǎng)上用，Internet網(wǎng)沒有這些地址的路由，有這些地址的計算機要上網(wǎng)必須轉(zhuǎn)換成為合法的IP地址,也稱為公網(wǎng)地址。 例如說我們有很多的公司，每個公司都可

8、以命名相同的部門，例如綜合部，但對于外部，它只能用公司的名稱與外部進行業(yè)務(wù)聯(lián)系。龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn) 私網(wǎng)IP地址是為解決IP地址不足的問題 私網(wǎng)IP地址不在廣域網(wǎng)中廣播 下面是A、B、C類網(wǎng)絡(luò)中的私有地址段。你自己組網(wǎng)時就可以用這些地址了。 10.0.0.0- 10.255.255.255 A類地址 172.16.0.0 - 172.31.255.255 B類地址192.168.0.0 - 192.168.255.255 C類地址龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn)2、回送地址、回送地址 A類網(wǎng)絡(luò)地址127是一個保留地址，用于網(wǎng)絡(luò)軟件測試以及本地機進程間通信，叫做回送地址（loopbac

9、k address）。無論什么程序，一旦使用回送地址發(fā)送數(shù)據(jù)，協(xié)議軟件立即返回之，不進行任何網(wǎng)絡(luò)傳輸。含網(wǎng)絡(luò)號127的分組不能出現(xiàn)在任何網(wǎng)絡(luò)上。龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn) Ping 127.0.0.1,如果反饋信息失敗,說明IP協(xié)議棧有錯,必須重新安裝TCP/IP協(xié)議。如果成功,ping本機IP地址,如果反饋信息失敗,說明你的網(wǎng)卡不能和IP協(xié)議棧進行通信。 如果網(wǎng)卡沒接網(wǎng)線，用本機的一些服務(wù)如Sql Server、IIS等就可以用127.0.0.1這個地址。龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn)3、廣播地址、廣播地址 TCP/IP規(guī)定，主機號全為1的網(wǎng)絡(luò)地址用于廣播之用，叫做廣播地址。所謂廣播，指

10、同時向同一子網(wǎng)所有主機發(fā)送報文。龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn)4、網(wǎng)絡(luò)地址、網(wǎng)絡(luò)地址 TCP/IP協(xié)議規(guī)定，每一位全為0的網(wǎng)絡(luò)號被解釋成本網(wǎng)絡(luò)。由上可以看出：一、含網(wǎng)絡(luò)號127的分組不能出現(xiàn)在任何網(wǎng)絡(luò)上；二、主機和網(wǎng)關(guān)不能為該地址廣播任何尋徑信息。由以上規(guī)定可以看出，主機號全0全1的地址在TCP/IP協(xié)議中有特殊含義，一般不能用作一臺主機的有效地址。龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn)龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn)為何為何PPPOE撥號上網(wǎng)、無線網(wǎng)卡上網(wǎng)撥號上網(wǎng)、無線網(wǎng)卡上網(wǎng),完成連接后獲取到的的子網(wǎng)掩碼是完成連接后獲取到的的子網(wǎng)掩碼是255.255.255.255,網(wǎng)關(guān)是自己的網(wǎng)關(guān)是自己的IP地址

11、？地址？ 我們常常使用/24來作loopback interface，但是這在實際上是不適當(dāng)?shù)囊驗檫@段網(wǎng)絡(luò)除非你要另外切子網(wǎng)絡(luò)bind在其它interface上(但是這會有 overlapping的問題)，不然整段/24只能使用1個IP，所以并不恰當(dāng)。 在實際使用上，我們一般會使用/32也就是255.255.255.255來當(dāng)loopback interface的mask以節(jié)省ip address的使用，但是相對地，就會造成routing的增加(變成每一個ip address都有一條routing entry，如果在撥號設(shè)備上沒有適當(dāng)?shù)男畔⒔o上層router，很有可能造成routing tab

12、le過大.) 簡單地說是為了減少路由表。龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn)如上圖所示，住在龍川東路的住戶要能互相找到對方，必須各自都要有個門牌號，這個門牌號就是各家的地址，門牌號的表示方法為：龍川東路+XX號。假如1號住戶要找6號住戶，過程是這樣的，1號在大街上喊了一聲：誰是6號，請回答。，這時龍川東路的住戶都聽到了，但只有6號作了回答，這個喊的過程叫廣播，龍川東路的所有用戶就是他的廣播范圍，假如龍川東路共有20個用戶，那廣播地址就是：龍川東路21號。也就是說，龍川東路的任何一個用戶喊一聲能讓廣播地址-1個用戶聽到。結(jié)合日常生活的例子來鞏固以上的含義結(jié)合日常生活的例子來鞏固以上的含義龍川東路龍川東

13、路1 號龍川東路4 號龍川東路2 號龍川東路5 號龍川東路6 號龍川東路3 號 從這個例中可以抽出下面幾個詞：街道地址：龍川東路，如果給該大街一個地址則用第一個住戶的地址-1，此例為：龍川東路0號 （網(wǎng)絡(luò)地址） 住戶的號：如1號、2號等。（主機地址） 住戶的地址：街道地址+XX號，如龍川東路1號、龍川東路2號等（IP地址=網(wǎng)絡(luò)地址+主機地址） 廣播地址：最后一個住戶的地址+1，此例為：龍川東路21號 龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn)三、三、IP地址與子網(wǎng)掩碼的關(guān)系地址與子網(wǎng)掩碼的關(guān)系 子網(wǎng)掩碼是用來判斷任意兩臺計算機的IP地址是否屬于同一子網(wǎng)絡(luò)的根據(jù)。最為簡單的理解就是兩臺計算機各自的IP地址與

14、子網(wǎng)掩碼進行AND運算后，如果得出的結(jié)果是相同的，則說明這兩臺計算機是處于同一個子網(wǎng)絡(luò)上的，可以進行直接的通訊。龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn)子網(wǎng)掩碼的表示方法子網(wǎng)掩碼的表示方法A、IP地址 211.138.140.1 子網(wǎng)掩碼 255.255.255.248B、211.138.140.1/29 該子網(wǎng)中可用的IP地址= 2（32-29）個-1個網(wǎng)絡(luò)名-1個廣播地址-網(wǎng)關(guān)=5龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn)一個網(wǎng)段的一個網(wǎng)段的IP 一般來講，一個網(wǎng)段的第一個IP地址是該網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號，最后一個IP地址作為該網(wǎng)絡(luò)的廣播地址 例:211.138.140.1/30 地址范圍:211.138.140.02

15、11.138.140.3地址0為該網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)號(網(wǎng)絡(luò)名),地址3作為該網(wǎng)絡(luò)的廣播地址。 廣播只發(fā)生在同一個子網(wǎng)當(dāng)中，不同的子網(wǎng)要互相通信需要通過路由器來實現(xiàn)。龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn)IP地址地址-子網(wǎng)掩碼運算演示子網(wǎng)掩碼運算演示龍巖移動通信分公司數(shù)據(jù)維護內(nèi)訓(xùn)IP 地址10100000 00011110 00010100 00001010子網(wǎng)掩碼11111111 11111111 11111111 0000000010100000 00011110 00010100 00000000結(jié)果160.30.20.10255.255.255.0160.30.20.0IP 地址10100000 00

16、011110 11001000 01100100子網(wǎng)掩碼11111111 11111111 11111111 0000000010100000 00011110 00010100 00000000結(jié)果160.30.20.100255.255.255.0160.30.20.0如 160.30.20.10 和 160.30.20.100的掩碼都為 255.255.255.0，這兩個IP在同一子網(wǎng) Note: 1 AND 1 = 1. Other combinations = 0.子網(wǎng)的計算子網(wǎng)的計算 一個主機的IP地址是202.112.14.137，掩碼是255.255.255.224，要求計算這個主機所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址。 常規(guī)辦法是把這個主機地址和子網(wǎng)掩碼都換算成二進制數(shù)，兩者進行邏輯與運算后即可得到網(wǎng)絡(luò)地址。其實大家只要仔細(xì)想想，可以得到另一個方法：255.255.255.224的掩碼所容納的IP地址有25622432個（包括網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址），那么具有這種掩碼的網(wǎng)絡(luò)地址一定是32的倍數(shù)。而網(wǎng)絡(luò)地址是子網(wǎng)IP地址的開始，廣播地址是結(jié)束，可使用的主機地址在這個范圍內(nèi)，因此略小于137而又是32的倍數(shù)的只有128，所以得出網(wǎng)絡(luò)地址是202.112.14.128。而廣播地址就是下一個網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址減1。而下一個32的倍數(shù)是160，因此可