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網絡基礎知識講座之一:理解IPv4地址的含義
2010-12-31 12:32:23 】 瀏覽:2431
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網絡沒有地址就不能工作:只要你發送某種東西,你就需要具體說明這個東西要發到哪里和從哪里發出來的。要做一個高效率的或者管理員,你需要全面理解IP地址:你需要能夠依靠自己思考。如果發生了某些問題,很可能是某些地址分配不正確。迅速查明故障所在位置對于英雄和普通人來說是有很大區別的。普通人需要很長時間才能修復這個問題。在下一篇文章介紹子網之前,我想以最原始的格式全面介紹一下IP地址。這對于理解子網是非常重要的。

IPv4地址和32位數字

IP地址只是32位二進制數字。但是,它們是重要的二進制數字:你需要知道如何處理這些數字。當處理子網掩碼的時候,新的網絡管理員一般會混淆他們沒有記住的子網掩碼。所有這些子網掩碼的總和是移動代表一個“網絡”的地址部分與代表一臺“主機”的部分之間的界限。一旦你適應了這種關于IP地址和子網掩碼的思維方式,你就掌握了IP地址的方法。

二進制非常簡單。在二進制中,數碼只有0和1。一個32位數碼有32個0和1。我們都適應十進制數碼。在十進制中,數碼中的每一個位置都可以是0至9之間的任何一個數字。在二進制中,每一個位置或者是一個0,或者是一個1。下面是以二進制表示的255.255.255.0的地址。

11111111.11111111.11111111.00000000

為了方便,一般把IP地址分為4個8位字段,或者稱作8位字節。在8位數字中优乐棋牌app下载,如果所有的字節都設置為1,那么优乐棋牌app下载,這個數碼等于255。在上面的地址中,11111111代表255,00000000代表0。

二進制發揮作用的方法是以二次方為基礎的。每一個字節代表一個不同的二次方。從左手端開始,最有意義的數位,數字以下列方式組成:

2的次方
232
...
27
26
25
24
23
22
21
20
小數
4,294,967,296
...
128
64
32
16
8
4
2
1

這個結果是加法。這就是說,如果所有的字節不變,你可以為每一個位置簡單地加2的次方值。例如,如果我們有一個8位數11111111,我們可以簡單地加:27 + 2 6 +

2 5 + 2 4 + 2 3 + 2 2 + 2 1 + 2 0 = 255
現在我們設法理解一個不平凡的例子:11110000
我們可以看到,在上述8位數中优乐棋牌app下载,有4位數是“固定的”。把這些位置上的2的次方的值加起來,結果是:27 + 26 + 2 5 + 2 4 = 240
就是這樣簡單。如果你能把二進制數字轉換為小數形式,你就很容易猜出子網掩碼和網絡地址。我們將在下一篇文章中介紹這個問題。
現在,把重點集中在32位IPv4地址本身,有一些不同的類型需要了解。所有的IP地址都可以在0.0.0.0至255.255.255.255的數字范圍內。但是,有些地址有特殊用途。
環回地址(loopback)
:
不離開主機的數據包(也就是說,這些數據包不會通過外部網絡接口)
單播地址:

指定向一個IP地址發送的數據包。例如:2.2.2.2

多播地址:

被路由器復制并且最終由組播路由機制轉發的數據包。例如:226.0.0.2

有限廣播:

一個廣播數據包,發送給每一臺主機,僅限于本地子網。例如:255.255.255.255

定向廣播:

發送到一個具體子網的數據包,然后進行廣播。例如,假如我們不在這個子網,使用的地址是:1.1.1.255

還有一些IP地址的特殊情況,包括專用和組播地址。在224.0.0.0至239.255.255.255之間的地址范圍是為組播保留的。在互聯網上,任何低于這個范圍的地址都可能成為被攻擊的目標,除非為RFC 1918保留的地址和為一些其它特殊用途分配的地址。這些1918地址是專用地址,這就意味著互聯網路由器不會發送這些地址。這個地址范圍包括:

• 10.0.0.0 -10.255.255.255

• 172.16.0.0 - 172.31.255.255

• 192.168.0.0 - 192.168.255.255

這些IP地址能夠分配給本地的許多計算機,你愿意分配給多少臺計算機都可以。但是,在這些計算機訪問互聯網之前,這些地址必須翻譯成能夠全球路由的地址。這個工作通常由網絡地址轉換(NAT)完成。1918地址并不是惟一保留的地址空間。但是,這些地址的定義為“本地站點”。組播也有一個保留的地址范圍。這個地址范圍并不是連接到互聯網的:224.0.0.0 至224.0.0.255是組播“本地連接”的地址。

為了提供這個講座的下一篇文章的必要的背景知識,我們需要確認大家都理解一個本地子網的概念。一旦我們分配給一臺計算機一個合法的地址,假如子網掩碼設置正確,這臺計算機就可以同本地網絡對話。子網掩碼告訴這個操作系統哪一個IP地址在本地子網上,哪一個IP地址不在本地子網上。我們希望與之對話的IP地址位于本地子網,那么优乐棋牌app下载,這個操作系統不用使用路由器就能夠直接與它對話。換句話說,操作系統能夠使用ARP協議獲得目標系統的物理地址并且開始對話。IP地址和子網掩碼的設置對于普通的24位網絡來說是非常簡單的。標準的255.255.255.0子網掩碼的意思是前三個八位字節是網絡地址,最后的部分是為主機保留的。例如,一臺計算機被分配了10.0.0.1的IP地址和255.255.255.0的子網掩碼(如果你用二進制書寫的話是24位),這臺計算機能夠同10.0.0.1至10.0.0.255地址范圍內的任何人對話。

小結

•IP地址只是32位數字。子網掩碼只是一個能夠上下滑動這個IP地址字節的“蓋子”,以便創建更大或者更小的網絡。

•一個IP地址的網絡部分告訴主機它的本地子網有多大,本地子網然后告訴主機它可以直接與誰對話。

•單向廣播數據包發送到一臺計算機,廣播數據包發送到許多臺計算機。

 

 

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