IP位址的基礎知識

2021-07-11 12:38:07 字數 4308 閱讀 4749

1、什麼是ip位址?

ip位址是人們在internet上為了區分數以億計的主機而給每台主機分配的乙個專門的位址,通過ip位址就可以訪問到每一台主機。

ip位址由4部分數字組成,每部分數字對應於8位二進位制數字,各部分之間用小數點分開,如某一台主機的ip位址為:211.152.65.112 。

2、ip位址管理機構

internet ip位址由nic(internet network information center)統一負責全球位址的規劃、管理;同時由inter nic、apnic、ripe等網路資訊中心具體負責美國及全球其它地區的ip位址分配。

apnic負責亞太地區,我國申請ip位址要通過apnic,申請時要考慮申請哪一類的ip位址,然後向國內的**機構提出。

下面列出部分網際網路絡資訊管理中心,供廣大網友參考。

3、ip位址分類

1)、ip位址分為固定ip位址和動態ip位址。

固定ip位址,也可稱為靜態ip位址,是長期固定分配給一台計算機使用的ip位址,一般是特殊的伺服器才擁有固定ip位址。

動態ip位址是因為ip位址資源非常短缺,通過**撥號上網或普通寬頻上網使用者一般不具備固定ip位址,而是由isp動態分配給暫時的乙個ip位址。普通人一般不需要去了解動態ip位址,這些都是計算機系統自動分配完成的。

2)、ip位址分為公有ip位址和私有ip位址。

公有位址(public address,也可稱為公網位址)由internet nic(internet network information center網際網路資訊中心)負責。這些ip位址分配給註冊並向internet nic提出申請的組織機構。通過它直接訪問網際網路,它是廣域網範疇內的。

私有位址(private address,也可稱為專網位址)屬於非註冊位址,專門為組織機構內部使用,它是區域網範疇內的,出了所在區域網是無法訪問網際網路的。

留用的內部私有位址目前主要有以下幾類:

* a類:10.0.0.0--10.255.255.255

* b類:172.16.0.0--172.31.255.255

* c類:192.168.0.0--192.168.255.255

4、ip位址作用

1)、區分數以億計的主機而分配的專門位址,所以他的主要作用是為了區別不同的主機。

2)、ip位址從字面看,它具有定位的作用,他的定位原則取決於它的分配原則,ip位址查詢就是基於此。

ip位址的歷史和現狀

1、ip位址的歷史沿革

(1)早期ip位址:自從2023年美國國防部授權arpanet進行網際網路的試驗,就宣告了網際網路的誕生,ip位址也隨之啟用。開始時,由於主機數量很少,ip位址主要用於區分不同主機,人們對ip位址的使用相當自由,但隨著主機的增多,這種現象的很多弊端也顯露出來,隨著許多分類協議逐步被推出,這種現象也在逐漸改觀,這階段使用的ip位址可稱為早期ip位址。

(2)ipv4位址:2023年,dca和arpa網制訂了網路傳輸控制協議(tcp)和網際協議(ip),這個協議組一般被簡稱為tcp/ip協議,tcp/ip締造了未來的網路通訊模式。基於tcp/ip協議,網際網路開始使用ipv4位址,32位元,通常用4個點分十進位制數表示。

它主要由兩部分組成:一部分是用於標識所屬網路的網路位址;另一部分是用於標識給定網路上的某個特定的主機的主機位址。為了給不同規模的網路提供必要的靈活性,ip的設計者將ip位址空間劃分為幾個不同的位址類別,位址類別的劃分就針對於不同大小規模的網路。

(3)ipv6位址:隨著互連網發展速度的不斷加快,無論是cidr技術還是nat轉換技術,都無法阻止ipv4位址資源的耗盡,對下一代ip協議中足夠大的ip位址空間的要求已迫在眉睫。為了滿足網際網路日益膨脹的位址需求,ietf(internet engineering task force網際網路工程專門工作組)從2023年7月開始經過多年的研究後提出了ip協議的下一版本ipv6,目前人們已經開始了對ipv6位址的推行和區域性應用。

ipv6位址的128位(16個位元組)寫成8個16位的無符號整數,每個整數用四個十六進製制位表示,這些數之間用冒號(:)分開,為了簡化,只要保證數值不變,就可以將前面的0省略,另外,還規定可以用符號::表示一系列的0。

2、ip位址的現狀

(1)ip位址的分布現狀

由於ipv4位址的分配採用的是「先到先得,按需要分配」的原則,網際網路在全球各個國家和各個國家內的各個區域的發展又是極不均衡的,這就勢必造成大量ip位址資源集中分布在某些發達國家和各個國家的某些發達地區的情況。全球可提供的ipv4位址大約有40多億個,估計在未來5年間將被分配完畢;而我國的情況更加嚴峻,我國網民已突破1億,而截止去年年底,我國總共申請到的ipv4的位址僅僅6000萬左右。

ipv6位址的分配情況也呈現出嚴重的分布不均衡跡象。從2023年,rir(網際網路資源分配區域性權威機構)開始分配ipv6位址,截止2023年6月,全球已分配的606塊位址中,美國、日本、德國、荷蘭、英國五個國家分配的位址總數佔全球總數的48%,中國卻只有11塊,僅佔1.8%。

而據資訊產業部電信研究院最新的資料顯示,截止2023年11月,全球已分配的ipv6的725塊位址中,美國99塊、日本73塊、德國72塊,而中國只有14塊。

(2)ip位址的應用現狀

由於ip位址分布的極不均衡,使得真正應用中就出現了部分國家和某些國家部分區域的不夠用的現狀,這也就出現了ip位址資源跨區域交易的現象。

儘管人人都明白ipv4位址的資源已經越來越匱乏了,ip協議從ipv4過渡到ipv6已經是歷史必然,ipv6位址也已經從2023年開始分配,目前ipv6的實驗網6bone已經遍布全球,但目前的現狀,全球各國幾乎全部使用的還是ipv4位址,現有的幾乎每個網路及其連線裝置都支援ipv4。因此要想短期內就完成從ipv4到ipv6的轉換是不切實際的。ipv6必須能夠支援和處理ipv4體系的遺留問題,可以預見,ipv4向ipv6的過渡需要相當長的時間才能完成。

ipv4位址和ipv6位址

internet依靠tcp/ip協議,在全球範圍內實現不同硬體結構、不同作業系統、不同網路系統的互聯。在internet上,每乙個節點都依靠惟一的ip位址互相區分和相互聯絡。每個ip位址都包含兩部分:

網路id和主機id,網路id標識在同乙個物理網路上的所有宿主機,主機id標識該物理網路上的每乙個宿主機,於是整個internet上的每台計算機都依靠各自惟一的ip位址來標識。ip位址構成了整個internet的基礎,從網路的層次結構考慮,乙個ip位址必須指明兩點:1)屬於哪個網路,2)是這個網路中的哪台主機,於是,ip位址的格式為:

網路號、主機號。

下面我簡要說明一下現行的ipv4位址和正在推行的ipv6位址的相關基礎知識。

1、ipv4位址

目前網際網路使用的位址都是ipv4位址,32位元,通常用4個點分十進位制數表示。為了給不同規模的網路提供必要的靈活性,ip的設計者將ip位址空間劃分為幾個不同的位址類別,位址類別的劃分就針對於不同大小規模的網路。

a類網:網路號為1個位元組,定義最高位元為0,餘下7位元為網路號,主機號則有24位元編址。用於超大型的網路,每個網路有16777216(224)臺主機(邊緣號碼如全「0」或全「1」的主機有特殊含義,這裡沒有考慮)。

全世界總共有128(27)個a類網路,早已被瓜分完了。

b類網:網路號為2位元組,定義最高位元為10,餘下14位元為網路號,主機號則可有16位元編址。b類網是中型規模的網路,總共有16384(214)個網路,每個網路有65536(216)臺主機(同樣忽略邊緣號碼),也已經被瓜分完了。

c類網:網路號為3位元組,定義最高三位元為110,餘下21位元為網路號,主機號僅有8位元編址。c類位址適用的就是較小規模的網路了,總共有2097152(221)個網路號碼,每個網路有256(28)臺主機(同樣忽略邊緣號碼)。

d類網:不分網路號和主機號,定義最高四位元為1110,表示乙個多播位址,即多目的地傳輸,可用來識別一組主機。

如何識別乙個ip位址的屬性?只需從點分法的最左乙個十進位制數就可以判斷其歸屬。例如,1~126屬a類位址,128~191屬b類位址,192~223屬c類位址,224~239屬d類位址。

除了以上四類位址外,還有e類位址,但暫未使用。

對於網際網路ip位址中有特定的專用位址不作分配:

(1)主機位址全為「0」。不論哪一類網路,主機位址全為「0」表示指向本網,常用在路由表中。

(2)主機位址全為「1」。主機位址全為「1」表示廣播位址,向特定的所在網上的所有主機傳送資料報。

(3)四位元組32位元全為「1」。若ip位址4位元組32位元全為「1」,表示僅在本網內進行廣播傳送。

(4)網路號127。tcp/ip協議規定網路號127不可用於任何網路。其中有乙個特別位址:

127.0.0.1稱之為回送位址(loopback),它將資訊通過自身的介面傳送後返回,可用來測試埠狀態。

2、ipv6位址

ipv6位址的長度為128位,也就是說可以有2的128次方的ip位址,相當於10的後面有38個零;如此龐大的位址空間,足以保證地球上每個人擁有乙個或多個ip位址。

(1)ipv6位址型別

IP位址的基礎知識

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