1.什么是IP地址?
众所周知,互联网上有数百万台主机。为了区分这些主机,人们给每个主机分配了一个特殊的地址,称为IP地址。IP地址是一个32位二进制数,是将计算机连接到互联网的互联网协议地址。它是互联网主机的数字标识,一般用小数点分开的十进制数表示,如168.160.66.119,但实际上并非如此。IP地址由两部分组成:网络标识和主机标识。网络标识用于区分互联网上的各种互联网络,主机标识用于区分同一网络上的不同计算机。

在网络中,为了实现不同计算机之间的通信,每台计算机都必须有一个唯一的地址。就像日常生活中的家庭住址一样,我们可以通过一个人的家庭住址找到他的家。当然,为了在网络中找到一台计算机并与之通信,你还需要一个地址,这个地址就是IP地址,而IP地址就是唯一标识一台主机的地址。
目前使用的地址有两种:IPV4地址和IPV6地址。
第二,IPV4地址
2.1 IP v4地址的组成
IPV4地址是一个32位二进制数字,用于标识网络中的计算机。IP地址通常有两种表示方式:二进制数和十进制数。
二进制数表示:在计算机内部,IP地址用一个32位的二进制数表示,每8位为一段,共4段。例如10000011 . 58676868686
十进制数:为了方便,通常每个段都转换成十进制数。例如,1000011.01101011.0001000.11001000,转换后的格式为130.107.16.200。这种格式是我们在计算机中配置的IP地址的格式。
IP地址由两部分组成:网络ID和主机ID。
网络ID:用来标识计算机所在的网络,也可以说是网络的编号。
主机:用于标识网络中不同计算机的编号,即计算机。
IP地址法规:
网络号不能以127开头,第一个字节不能全是0或全是1。
主机号不能全是0或全是1。
2.2 IP地址的分类
由于IP地址是有限的资源,为了更好地管理和使用IP地址,INTERNIC根据网络的大小将IP地址分为五类,如图1所示:
图1 IP地址分类
A类地址:第一组数字表示网络号,最高位为0,这样只有7位可以表示网络号,有27-2=126个网络号,范围从1.0.0.0到126.0.0。后三组代表主机号,可以代表的主机号数量为224-2 = 16,777,214,即一个A类网络可以容纳16,777,214台主机。A类地址只分配给非常大的网络。
b类地址:前两组数字表示网络号,后两组表示主机号。并且最高位是10,可以表示的网络号是214=16384,范围是128.0.0.0到191.255.0.0。B类网络可以容纳216-2=65534台主机。B类IP地址通常用于中型网络。
C类地址:前三组表示网络号,最后一组表示主机号,最高位为110,最大网络数为221=2097152,范围为192 . 0 . 0-223 . 255 . 255 . 0,可容纳的主机数为28-2=254台主机。C类IP地址通常用于小型网络。
d类地址:最高位是1110,这是一个组播地址。
E类地址:最高位是11110,留作将来使用。
注意:在网络中,只能配置A、B、C三类IP地址,不能配置D、E两类地址。
如果需要电脑直接上网,必须向相关部门申请IP地址,不能只配置IP地址。这个应用程序的IP地址称为“公共IP”。互联网中的所有计算机都应该配置公共IP。如果要组建封闭局域网,可以任意配置A、B、c三个IP地址,只要IP地址不重复即可。这时候的IP就叫做“私有IP”。但考虑到这样的网络还是需要连接互联网,INTERNIC特意指定了一定的范围作为专用的私有IP地址,用于局域网内IP地址的分配,避免与合法IP地址发生冲突。建议我们在组建自己的局域网时,使用这些专用的私有IP,也叫保留地址。INTERNIC保留的IP范围是:
甲类地址:10.0.0.1~10.255.255.254
乙类地址:172.16.0.1~172.31.255.254
丙类地址:192.168.0.0~192.168.255.254
2.3几个特殊的IP地址
主机号全0:表示网络号,不能分配给主机。例如,192.168.4.0是网络地址。
主机号全1:表示广播到指定子网。例如,192.168.1.255表示广播到网络号192.168.1.0。
25.255.255.255:此子网中的广播地址。
127.X.Y.Z:测试地址,不能配置给计算机。
2.4子网掩码
当我们配置ICP/IP参数时,除了IP地址之外,我们还需要配置子网掩码。
子网掩码定义
子网掩码也是一个32位二进制数。具体配置方法是:将IP地址的网络位对应的子网掩码设置为“1”,主机位对应的子网掩码设置为“0”。例如,对于IP地址为131.107.16.200的主机,因为是B类地址,所以前两组数字是网络号,后两组是主机号。那么子网掩码配置为:11111111.1111111.000000.000000,十进制数为:255.255.0.0。因此,各种地址的默认子网掩码如下:
a类:1111111.0000000.000000.000000,即255.0.0.0。
b类:111111111.111111.000000.00000,即255.255.0.0。
c类:111111111.111111.111111.000000,即255.255.0。
配置子网掩码的原因是,在互联网中,每台主机的IP地址由两部分组成:网络地址和主机地址。为了使计算机能够自动将对应的网络地址从IP地址中分离出来,需要定义一个网络掩码,也叫子网掩码,这样就可以快速判断出IP地址的哪一部分代表网络号,哪一部分代表主机号,判断两个IP地址是否属于同一个网络。
子网掩码计算
1.根据子网的数量
根据子网数量进行计算。
在找到子网掩码之前,您必须知道要划分的子网数量以及每个子网中需要的主机数量。
要将B类IP地址168.195.0.0划分为27个子网:
1)27=11011
也就是说,B类IP地址168.195.0.0的子网掩码划分为27个子网。[5]
2.根据主机的数量
按主机数量计算。

1)将主机数量转换为二进制。
1) 700=1010111100
然后从后到前将后10位设置为0,即:11800.888686886116
3.增量计算法
子网ID增量计算方法
基本计算步骤如下:
第一步,将所需子网数转换成二进制,如果要划分的子网数为“4”,则转换成二进制为00000100;
步骤2,取子网号二进制数中的有效数字,即添加到默认子网掩码中的数字。如前面的00000100,有效位为“100”,为3位数;
步骤3:确定子网掩码。如果IP地址是B类129.20.0.0网络,默认的子网掩码是:255.255.0.0,借用主机ID的3位后变成:255.255.224.0,即所有借用的位都表示为1,作为子网掩码。
第四步:将借用的主机ID最右边的“1”转换为十进制,即每个子网ID之间的增量。比如第一个借用的主机ID以“1100000”开头,最右边的“1”转换成十进制,就是2 ^ 5 = 32。
第五步,生成的子网ID号为:2 m-2。如果本例中添加到子网掩码的位数是3,则可用子网id的数量是:2 ^ 3-2 = 6;
步骤6,将上述生成的子网ID增量附加到原始网络ID后的第一位字段,形成第一子网网络ID 129 . 20 . 32 . 0;;
第七步:重复上一步,给原子网络ID加一个子网ID增量,以此类推,直到子网ID中的最后一位是默认子网掩码位使用主机ID位后的最后一位值,这样就可以得到所有的子网网络ID。例如,主机ID位用作默认子网掩码位后的子网ID是255.255.224.0,其中“224”是借用主机ID后子网ID的最后一位值。所以用上面的增量法,当子网ID为129.20.224.0时就会终止,不要再加了。
我们知道,当主机ID全为0时,表示网络ID,全为1表示广播地址。在RFC950中,不建议使用全为0和1的子网id。
例如,将最后一个字节的前3位借给网络ID,并使用后5位来表示主机ID,将得到2 ^ 3 = 8个子网,子网ID为8,分别为000、001、010、011、100、101、110和111。RFC950标准中只能使用中间的6个子网id。
2.4.3无子网标记方法
2.4.4子网标记方法
以下段落指定掩码为27位。
三。IPV6地址
3.1 IPV6地址概念
因为IPv4本身有一些局限性,所以面临以下问题。
⑴IP地址消耗导致地址短缺空:IP地址只有32位,可用地址有限,访问的主机最多不超过232台。
⑵ IPv4缺乏对QoS优先级和安全性的有效支持。
LPV4协议配置复杂,尤其是随着个人移动计算机设备、在线娱乐服务的增加,多媒体数据流的增加,以及对安全性的需求等。,迫切需要新一代IP协议的出现。
因此,IETE,互联网工程任务组,开始致力于制定下一代互联网协议。1991年,IETE提出了解释的要求,并于1994年9月提出了正式草案。1995年底确定了IPng的协议规范,称为“IPv6”,并于1995年12月开始进入互联网标准化进程。
3.2 IPV6地址优势
与IPV4相比,IPV6具有以下优势:
1.IPv6的地址更大空。
IPv6地址长度为128位,地址数空为2的128次方,约为3.4×10 ^ 38。
4.IPv6增加了对自动配置的支持。这是对DHCP协议的改进和扩展,使得网络管理更加方便快捷。
H3ipv6网络解决方案
5.IPv6具有更高的安全性。在IPV6网络中,用户可以对网络层的数据进行加密和对IP报文进行检查。IPv6中的加密和身份验证选项提供了数据包的机密性和完整性。大大增强了网络的安全性。
6.允许扩张。如果新技术或应用程序需要,IPV6允许扩展该协议。
7.更好的标题格式。使用IPV6的新报头格式,选项与基本报头分离,并且如果需要,选项可以插入到基本报头和上层数据之间。这简化并加速了布线过程,因为大多数选项不需要通过布线来选择。
8.新的选择。IPV6有一些新的选项来实现附加功能。
3.3 IPV6地址格式
IPv6地址=前缀+接口ID
前缀:相当于IPv4地址中的网络ID。接口ID:相当于IPv4地址中的主机ID。前缀长度用“/xx”表示。2001年:DA8: 207:: 8207/64
3.4 IPV6地址表示方法
IPv6的地址长度为128位,是IPv4的4倍。所以IPv4点分十进制格式不再适用,用十六进制表示。IPv6有三种表现形式。
1.小数十六进制记数法的格式为X:X:X:X:X:X:X:X,其中每个X代表地址中的16b,用十六进制表示,例如:
ABCD:EF01:2345:6789
在这种表示法中,每个X的前导0可以省略,例如:
2001年:0db 8:0000:0023:0008:0800:200 c:417 a→
2001年:DB8:0:23:8:800:200C:417A
2,0位压缩表示
在某些情况下,IPv6地址中间可能包含一长段0,连续的0段可以压缩成“::”。但是,为了确保地址解析的唯一性,地址中的“::”只能出现一次,例如:

FF01:0:0:0:0:0:0:0:1101→FF01::1101
0:0:0:0:0:0:0:1 → ::1
0:0:0:0:0:0:0:0 → ::
3.嵌入式IPv4地址符号
为了实现IPv4-IPv6互通,IPv4地址将嵌入IPv6地址中。此时的地址往往表示为:x: x: x: x: d.d.d,前96b用点分十六进制表示,后32b地址用IPv4的点分十进制表示,如::192.168.0.1和
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