2.3.1 IP地址
1.IP地址的表示方法
把Internet看成为一个网络。所谓IP地址就是给每一个连接在Internet上的主机分配一个唯一的32bit的地址。IP地址的结构可以在Internet上很方便地进行寻址,这就是:先按IP地址中的网络号码net-ID把网络找到,再按主机号码host-ID把主机找到。所以,IP地址并不只是一个计算机的号码,而是指出了连接到某个网络上的某个计算机。
为了便于对IP地址进行管理,同时还考虑到网络的差异很大,有的网络拥有很多的主机,而有的网络上的主机则很少。因此,Internet 的IP地址就分成为5类,即A类到E类。这样,IP地址如图2.10所示,即IP地址由3个字段组成,即:①类别字段(又称为类别比特),用来区分IP地址的类型;②网络号码字段net-id;③主机号码字段host-id。
D类地址是一种组播地址,主要是留给Internet体系结构委员会IAB(Internet Architecture Board)使用。E类地址保留在今后使用。目前,大量IP地址仅A至C类三种。如图2.10所示。
图2.10 IP地址的五种类型图
net-id—网络号码,host-id—主机号码
A类IP地址的网络号码数不多。目前,几乎没有多余的可供分配。现在能够申请到的IP地址只有B类和C类两种。当某个单位向IAB申请到IP地址时,实际上只是拿到了一个网络号码net-ID。具体的各个主机号码host-ID则由该单位自行分配,只要做到在该单位管辖的范围内无重复的主机号码即可。
为方便起见,一般将32bit的IP地址中的每8个比特用它的等效十进制数字表示,并且在这些数字之间加上一个点。例如,有下面这样的IP地址
10000000 00001011 00000011 00011111
这是一个B类IP地址,可记为128.11.3.31,这显然更方便得多。
在使用IP地址时,还要知道下列地址是保留作为特殊用途的,一般不使用。
(1)全0的网络号码,这表示“本网络”或“我不知道号码的这个网络”。
(2)全1的网络号码。
(3)全0的主机号码,这表示该IP地址就是网络的地址。
(4)全1的主机号码,表示广播地址,即对该网络上所有的主机进行广播。
(5)全0的IP地址,即0.0.0.0。
(6)网络号码为127.×.×.×.,这里×.×.×为任何数。这样的网络号码用作本地软件回送测试(Loopback test)之用。
(7)全1地址255.255.255.255,这表示“向我的网络上的所有主机广播”。以前是使用0.0.0.0。
这样,就可得出如表2.1所示的IP地址的使用范围。
表2.1 IP地址的使用范围
2.IP地址有一些重要的特点
(1)IP地址有一些是一种非等级的地址结构。这就是说,和电话号码的结构不一样,IP地址不能反映任何有关主机位置的地理信息。
(2)当一个主机同时连接到两个网络上时(作路由器用的主机即为这种情况),该主机就必须同时具有两个相应的IP地址,其网络号码net-ID是不同的,这种主机成为多地址主机(multihomed host)。
(3)按照Internet的观点,用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络,因此这些局域网都具有同样的网络号码net-ID。
(4)在IP地址中,所有分配到网络号码net-ID的网络(不管是小的局域网还是很大的广域网)都是平等的。