彻底明白IP地址意义Word格式.docx
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也就是说,北大街的任何一个用户喊一声能让"
广播地址-1"
个用户听到。
图2
从这个例中可以抽出下面几个词:
街道地址:
北大街,如果给该大街一个地址则用第一个住户的地址-1,此例为:
北大街0号
住户的号:
如1号、2号等。
住户的地址:
街道地址+XX号,如北大街1号、北大街2号等
广播地址:
最后一个住户的地址+1,此例为:
北大街21号
Internet网络中,每个上网的计算机都有一个像上述例子的地址,这个地址就是IP地址,是分配给网络设备的门牌号,为了网络中的计算机能够互相访问,IP地址=网络地址+主机地址,图1中的IP地址是192.168.100.1,这个地址中包含了很多含义。
如下所示:
网络地址(相当于街道地址):
192.168.100.0
主机地址(相当于各户的门号):
0.0.0.1
IP地址(相当于住户地址):
网络地址+主机地址=192.168.100.1
192.168.100.255
这些地址是如何计算出来的呢?
为什么计算这些地址呢?
要想知道如何,先要明白一个道理,学习网络的目的就是如何让网络中的计算机相互通讯,也就是说要围绕着"
通"
这个字来学习和理解网络中的概念,而不是只为背几个名词。
注:
192.168.100.1是私有地址,是不能直接在Internet网络中应用的,上Internet要转为公有地址,下面详细说明。
一、为什么要计算网络地址
一句话就是让网络中的计算机能够相互通讯。
先看看最简单的网络,图3中是用网线(交叉线)直接将两台计算机连起来。
下面是几种IP地址设置,看看在不同设置下网络是通还是不通。
1、设置1号机的IP地址为192.168.0.1子网掩码为255.255.255.0,2号机的IP地址为192.168.0.200,子网掩码为255.255.255.0,这两台计算机就能正常通讯。
2、如果1号机地址不变,将2号机的IP地址改为192.168.1.200子网掩码还是为255.255.255.0,那这两台就无法通讯。
3、设置1号机的IP地址为192.168.0.1,子网掩码为255.255.255.192。
2号机的IP地址为192.168.0.200子网掩码为255.255.255.192,注意和第1种情况的区别在于子网掩码,1为255.255.255.0本例是255.255.255.192这两台计算机也无法通讯。
图三
第1种情况能通是因为这两台计算机处在同一网络192.168.0.0,所以能通,而2、3种情况下两台计算机处在不同的网络,所以不通。
这里先给个结论:
用网线直接连接的计算机或是通过HUB或普通交换机间接的计算机之间要能够相互通,计算机必须要在同一网络,也就是说它们的网络地址必须相同,而且主机地址必须不一样。
如果不在一个网络就无法通。
这就像我们上面举的例子,同是北大街的住户由于街道名称都是北大街,且各自的门牌号不同,所以能够相互找到对方。
计算网络地址就是判断网络中的计算机在不在同一网络,在就能通,不在就不能通。
注意,这里说的在不在同一网络指的是IP地址而不是物理连接。
那么如何计算呢
二、如何计算网络地址
们日常生活中的地址如:
北大街1号,从字面上就能看出街道地址是北大街,而我们从IP地址中却难以看出网络地址,要计算网络地址,必须借助我们上边提到过的子网掩码。
计算过程是这样的,将IP地址和子网掩码都换算成二进制,然后进行与运算,结果就是网络地址。
与运算如下所示,上下对齐,1位1位的算,1与1=1,其余组合都为0
图4
例如:
计算IP地址为:
202.99.160.50子网掩码是255.255.255.0的网络地址步骤如下:
1)将IP地址和子网掩码分别换算成二进制
202.99.160.50换算成二进制为11001010·
01100011·
10100000·
00110010
255.255.255.0换算成二进制为11111111·
11111111·
00000000
2)将二者进行与运算
图5
3)将运算结果换算成十进制,这就是网络地址(即子网IP)。
11001010·
00000000换算成十进制就是202.99.160.0
现在我们就可以解答上面三种情况的通与不通的问题了。
1、从下面运算结果可以看出二台计算机的网络地址都为192.168.0.0且IP地址不同,所以可以通。
图6
2、从下面运算结果可以看出1号机的网络地址为192.168.0.0,2号机的网络地址为192.168.1.0不在一个网络,所以不通。
图7
3、从下面运算结果可以看出1号机的网络地址为192.168.0.0,2号机的网络地址为192.168.0.192不在一个网络,所以不通
图8
相信看到这应该明白了为何计算网络地址和如何计算了,但也许还有很多疑问,如IP地址为什么写成这样,子网掩码到底是怎么回事等等,别急,下面慢慢介绍。
1、IP地址的表示方法
IP地址=网络号+主机号
把整个Internet网堪称单一的网络,IP地址就是给每个连在Internet网的主机分配一个在全世界范围内唯一的标示符,Internet管理委员会定义了A、B、C、D、E五类地址,在每类地址中,还规定了网络编号和主机编号。
在TCP/IP协议中,IP地址是以二进制数字形式出现的,共32bit,1bit就是二进制中的1位,但这种形式非常不适用于人阅读和记忆。
因此Internet管理委员会决定采用一种"
点分十进制表示法"
表示IP地址:
面向用户的文档中,由四段构成的32比特的IP地址被直观地表示为四个以圆点隔开的十进制整数,其中,每一个整数对应一个字节(8个比特为一个字节称为一段)。
A、B、C类最常用,下面加以介绍。
本文介绍的都是版本4的IP地址,称为IPv4.
从上图可以看出:
∙A类地址:
A类地址的网络标识由第一组8位二进制数表示,A类地址的特点是网络标识的第一位二进制数取值必须为"
0"
。
不难算出,A类地址第一个地址为00000001,最后一个地址是01111111,换算成十进制就是127,其中127留作保留地址,A类地址的第一段范围是:
1~126,A类地址允许有27-2=126个网段(减2是因为0不用,127留作它用),网络中的主机标识占3组8位二进制数,每个网络允许有224-2=16777216台主机(减2是因为全0地址为网络地址,全1为广播地址,这两个地址一般不分配给主机)。
通常分配给拥有大量主机的网络。
∙B类地址:
B类地址的网络标识由前两组8位二进制数表示,网络中的主机标识占两组8位二进制数,B类地址的特点是网络标识的前两位二进制数取值必须为"
10"
B类地址第一个地址为10000000,最后一个地址是10111111,换算成十进制B类地址第一段范围就是128~191,B类地址允许有214=16384个网段,网络中的主机标识占2组8位二进制数,每个网络允许有216-2=65533台主机,适用于结点比较多的网络。
∙C类地址:
C类地址的网络标识由前3组8位二进制数表示,网络中主机标识占1组8位二进制数C类地址的特点是网络标识的前3位二进制数取值必须为"
110"
C类地址第一个地址为11000000,最后一个地址是11011111,换算成十进制C类地址第一段范围就是192~223,C类地址允许有221=2097152个网段,网络中的主机标识占1组8位二进制数,每个网络允许有28-2=254台主机,适用于结点比较少的网络。
有些人对范围是2x不太理解,举个简单的例子加以说明。
如C类网,每个网络允许有28-2=254台主机是这样来的。
因为C类网的主机位是8位,变化如下:
00000001
00000010
00000011
……
11111110
11111111
除去00000000和11111111不用外,从00000001到11111110共有254个变化,也就是28-2个。
下图是IP地址的使用范围。
2、几个特殊的IP地址
1)私有地址
上面提到IP地址在全世界范围内唯一,看到这句话你可能有这样的疑问,像192.168.0.1这样的地址在许多地方都能看到,并不唯一,这是为何?
Internet管理委员会规定如下地址段为私有地址,私有地址可以自己组网时用,但不能在Internet网上用,Internet网没有这些地址的路由,有这些地址的计算机要上网必须转换成为合法的IP地址,也称为公网地址,这就像有很到的世界公园,每个公园内都可命名相同的大街,如香榭丽舍大街,但对外我们只能看到公园的地址和真正的香榭丽舍大街。
下面是A、B、C类网络中的私有地址段。
你自己组网时就可以用这些地址了。
10.0.0.0~10.255.255.255
172.16.0.0~172.131.255.255
192.168.0.0~192.168.255.255
2)回送地址
A类网络地址127是一个保留地址,用于网络软件测试以及本地机进程间通信,叫做回送地址(loopbackaddress)。
无论什么程序,一旦使用回送地址发送数据,协议软件立即返回之,不进行任何网络传输。
含网络号127的分组不能出现在任何网络上。
小技巧:
∙Ping127.0.0.1,如果反馈信息失败,说明IP协议栈有错,必须重新安装TCP/IP协议。
如果成功,ping本机IP地址,如果反馈信息失败,说明你的网卡不能和IP协议栈进行通信。
∙如果网卡没接网线,用本机的一些服务如SqlServer、IIS等就可以用127.0.0.1这个地址。
3)广播地址
TCP/IP规定,主机号全为"
1"
的网络地址用于广播之用,叫做广播地址。
所谓广播,指同时向同一子网所有主机发送报文。
4)网络地址
TCP/IP协议规定,各位全为"
的网络号被解释成"
本"
网络。
由上可以看出:
一、含网络号127的分组不能出现在任何网络上;
二、主机和网关不能为该地址广播任何寻径信息。
由以上规定可以看出,主机号全"
全"
的地址在TCP/IP协议中有特殊含义,一般不能用作一台主机的有效地址。
3、子网掩码
从上面的例子可以看出,子网掩码的作用