1.2.2 IP协议
IP协议(Internet Protocol)即网络之间互连的协议,是为电脑网络相互连接进行通信而设计的协议。在互联网中,它是能使连接到网上的所有电脑网络实现相互通信的一套规则,规定了电脑在互联网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的电脑系统,只要遵守IP协议就可以与互联网互连互通。
1.IP地址的基本格式
大家都知道,在常用的电话通信中,电话用户是靠电话号码来识别的。同样,在网络中为了区别不同的电脑,也需要给电脑指定一个号码,这个号码就是“IP地址”。
IP地址就像我们的家庭住址一样,如果要写信给一个人,就要知道他的地址,这样邮递员才能把信送到。电脑发送信息就好比是邮递员,它必须知道唯一的“家庭地址”才不至于把信送错。不同的是,我们的地址使用文字来表示,电脑的地址用二进制数字表示。
IP地址的长度为32位,分为4个字节,每个字节对应8位二进制位,例如,一个用二进制形式记录的IP地址可以表示为:11000000 1001111000000011 00000101。
为了方便使用,IP地址的每个字节通常用十进制形式表示,每段数字范围为0~255(即256个数,为2的8次方),段与段之间用句点隔开,如上面的IP地址即可表示为:192.158.3.5。IP地址的这种表示法称为“点分十进制表示法”,这显然比1和0容易记忆得多。
一个完整的IP地址信息,通常还包括IP地址、子网掩码、默认网关和DNS四部分,它们只有协同工作时,用户才能访问互联网并被互联网中的电脑访问。
(1)IP地址
IP地址由网络号和主机号两部分组成,同一网络内的所有主机使用相同的网络号,主机号是唯一的。网络号的位数直接决定了可以分配的网络数,主机号的位数则决定了网络中最大的主机数。然而,由于整个互联网包含的网络规模有可能比较大,也有可能比较小,设计者最后选择一种灵活的方案:将IP地址空间划分为不同的类别,每一类具有不同的网络号位数和主机号位数。
(2)子网掩码
子网掩码是一个32位地址,是与IP地址结合使用的一种技术。它的主要作用有两个,一是用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识,并说明该IP地址是在局域网上,还是在远程网上;二是用于将一个大的IP网络划分为若干小的子网络。
(3)默认网关
就像一个房间可以有多扇门一样,一台主机可以有多个网关。默认网关的意思是一台主机如果找不到可用的网关,可以把数据包发给默认指定的网关,由这个网关来处理数据包。现在主机使用的网关,一般指的是默认网关。
(4)DNS
DNS是指域名服务器(Domain NameServer),在Internet上域名与IP地址之间是一一对应的,域名虽然便于人们记忆,但电脑之间只能互相认识IP地址,它们之间的转换工作称为域名解析,域名解析需要由专门的域名解析服务器完成,DNS就是进行域名解析的服务器。
2.IP地址的分类
最初设计互联网络时,为便于寻址及层次化构造网络,每个IP地址分为网络地址和主机地址两部分。同一个物理网络上的所有主机(本书中主机是指各种电脑、交换机等配有IP的网络设备)都使用同一个网络地址,而同一网络上的一个主机都有一个主机地址与其对应。
IP地址根据网络ID的不同分为5种类型,即A类IP地址、B类IP地址、C类IP地址、D类IP地址和E类IP地址。
(1)A类IP地址
一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“0”,地址范围为1.0.0.1~126.255.255.254(二进制表示为00000001000000000000000000000001~01111110111111111111111111111110)。可用的A类网络有126个,每个网络能容纳1677214个主机。
(2)B类IP地址
一个B类IP地址由2字节的网络地址和2字节的主机地址组成,网络地址的最高位必须是“10”,地址范围为128.1.0.1~191.255.255.254(二进制表示为10000000000000010000000000000001~10111111111111111111111111111110)。可用的B类网络有16384个,每个网络能容纳65534个主机。
(3)C类IP地址
一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成,网络地址的最高位必须是110,地址范围为192.0.1.1~223.255.255.254(二进制表示为11000000000000000000000100000001~11011111111111111111111011111110)。C类网络可达2097152个,每个网络能容纳254个主机。
(4)D类IP地址
D类IP地址的第一个字节以1110开始,地址范围为224.0.0.1~239.255.255.254。它是一个专门保留的地址,并不指向特定的网络,目前这一类地址被用在多点广播(Multicast)中。多点广播地址用来一次寻址一组电脑,它标识共享同一协议的一组电脑。
(5)E类IP地址
E类地址仅作为实验和为将来开发而保留,它以1111开始,全0(0.0.0.0)的IP地址指任意网络,全1的IP地址(255.255.255.255)是当前子网的广播地址,如右图所示。
当电脑连接到Internet后,Internet就会给该电脑分配一个IP地址。用户可以借助Internet来查看电脑的IP地址,具体操作方法如下:
01 搜索IP地址 使用百度搜索IP地址,将自动显示电脑的IP地址信息下 图所示。
02 显示IP地址 打开一个IP地址查询网页,将显示当前电脑的IP地址,如下图所示。