参考的文章:
[1] IP address
直观地了解因特网地址
因特网地址(Internet Address,IP)就和普通的家庭地址,是一个全球范围内的网络用户的一个唯一标识。作为一个小白,查询IP地址当然是通过百度啦!打开百度直接键入IP,就会出来一个IP地址:
# 这就是我们的IP地址了
59.41.xxx.xxx
这个地址就是你在因特网上的身份了!访问网络就靠这个IP。你可能会问,为什么IP地址是这个样子的?
形式一:
xxx.xxx.xxx.xxx # 十进制
其实它还可以是这样的:
形式二:
xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx # 十六进制
形式一,是IPv4协议(Internet Protocol version four)规定的格式,形式二,IPv6协议(Internet Protocol version six)规定的格式。
最初的IPv4是什么?它的缺陷是什么?
IPv4规定了地址为32位的二进制数,设计的初衷是为了将世界上所有的主机都涵盖进来,显然,最大的主机数约为42.9亿(2^32),2016年,世界人口达到72.6亿,差不多是世界人口的一半。第四版的协议中,将一个IP地址分为两部分,一个是网络身份标识,另一个是主机标识。最初的设计者将,前24位作为网络身份标识,最后的8位作为主机标识,这么一来,一个网络身份标识最大分配的主机数就是256个。那么一个大型公司如果拥有1024个员工的话,显然他们就不能被一个唯一的网络身份标识来标定。
如何解决IPv4的主机身份不足的问题?
为了解决问题,IPv4将IP进行了分级。下面是历史上的IP分级情况架构:
类 | 起始位 | 网络编号段位量 | 主机编号段位数 | 最大网络编号数量 | 每个编号对应最大主机数 | 起始地址 | 结束地址 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
A | 0 | 8 | 24 | 128 (2^7) | 16777216 (2^24) | 0.0.0.0 | 127.255.255.255 |
B | 10 | 16 | 16 | 16384 (2^14) | 65536(2^16) | 128.0.0.0 | 191.255.255.255 |
C | 110 | 24 | 8 | 2097152 (2^21) | 256 (2^8) | 192.0.0.0 | 223.255.255.255 |
简单来看下这个表格,A类地址编号的数量少,但是对应的主机数多,适合用于大型网络组建;C类地址地址编号数量多,但是承载的主机数少。针对不同规模选择IP地址的等级有利于资源利用。这种分级的机制概念在某一特定的概念中被使用。
现在的网络都是怎么组建的?
最初的IPv4的设计是可以实现世界上任意主机进行交流的,因为每一台主机都有自己独立的IP地址。随着私人网络(private networks)的发展,比如说工厂中的电脑并不需要链接互联网,完全没有必要分配一个全世界独立的IP地址,私人网络IP地址在理论上是完全任意的,他们通过TCP协议进行局部交流,这个网络就叫做局域网,全世界通用的,就叫做公网。为了避免出现局域网与公网IP地址冲突可能造成的麻烦,IPv4再度发展,保留固定范围的,作为局域网IP地址。
Reserved private IPv4 network ranges
Start | End | Number of addresses |
---|---|---|
10.0.0.0 | 10.255.255.255 | 16777216 |
172.16.0.0 | 172.31.255.255 | 1048576 |
192.168.0.0 | 192.168.255.255 | 65536 |
所以路由器是干什么的?
目前的理解,路由器就是为每个机器分配局域网IP地址的设备。一个路由器一般属于同一网段。这部分有时间再进一步了解咯。
一些比较有意思的概念
子网掩码、网段、IPv6、默认网关、广播地址。我们下次再讲。