IP地址规则及应用


编辑:admin 来源:信息化中心 发布时间:2008-07-09

每一台上网计算机都遵循TCP/IP协议(相互通信的语言)、都有唯一的IP地址(标识不同的计算机,就象标识人的身份证号),从而实现计算机与计算机之间相互的访问、资源共享。了解、掌握IP地址的划分规则是为了便于我们合理使用和规划IP地址、保障网络的安全运行。

一、IP地址及其分类

 

Internet上连接的所有计算机,从大型机到微型计算机都是以独立的身份出现,我们称它为主机。为了实现各主机间的通信,每台主机都必须有一个唯一的网络地址。就好像每一个住宅都有唯一的门牌一样,才不至于在传输资料时出现混乱。

 

Internet的网络地址是指连入Internet网络的计算机的地址编号。所以,在Internet网络中,网络地址唯一地标识一台计算机。

 

我们都已经知道,Internet是由几千万台计算机互相连接而成的。而我们要确认网络上的每一台计算机,靠的就是能唯一标识该计算机的网络地址,这个地址就叫做IPInternet Protocol的简写)地址,即用Internet协议语言表示的地址。

 

目前,在Internet里,IP地址是一个32位的二进制地址,为了便于记忆,将它们分为4组,每组8位,由小数点分开,用四个字节来表示,而且,用点分开的每个字节的数值范围是0~255,如202.116.0.1,这种书写方法叫做点数表示法。

 

IP地址可确认网络中的任何一个网络和计算机,而要识别其它网络或其中的计算机,则是根据这些IP地址的分类来确定的。一般将IP地址按节点计算机所在网络规模的大小分为ABC三类,默认的网络屏蔽是根据IP地址中的第一个字段确定的。

 

1. A类地址

 

A类地址的表示范围为:0.0.0.0~126.255.255.255,默认网络屏蔽为:255.0.0.0A类地址分配给规模特别大的网络使用。A类网络用第一组数字表示网络本身的地址,后面三组数字作为连接于网络上的主机的地址。分配给具有大量主机(直接个人用户)而局域网络个数较少的大型网络。例如IBM公司的网络。

 

2. B类地址

 

B类地址的表示范围为:128.0.0.0~191.255.255.255,默认网络屏蔽为:255.255.0.0B类地址分配给一般的中型网络。B类网络用第一、二组数字表示网络的地址,后面两组数字代表网络上的主机地址。

 

3. C类地址

 

C类地址的表示范围为:192.0.0.0~223.255.255.255,默认网络屏蔽为:255.255.255.0C类地址分配给小型网络,如一般的局域网和校园网,它可连接的主机数量是最少的,采用把所属的用户分为若干的网段进行管理。C类网络用前三组数字表示网络的地址,最后一组数字作为网络上的主机地址。

 

RFC 1918留出了3IP地址空间(1A类地址段,16B类地址段,256C类地址段)作为私有的内部使用的地址。在这个范围内的IP地址不能被路由到Internet骨干网上;Internet路由器将丢弃该私有地址:

 

  IP地址类别              RFC 1918内部地址范围

   A类                 10.0.0.010.255.255.255   

   B类                 172.16.0.0172.31.255.255

   C类                 192.168.0.0192.168.255.255

 

使用私有地址将网络连至Internet,需要将私有地址转换为公有地址。这个转换过程称为网络地址转换(Network Address TranslationNAT),通常使用路由器来执行NAT转换。

 

实际上,还存在着D类地址和E类地址。但这两类地址用途比较特殊,在这里只是简单介绍一下:D类地址称为广播地址,供特殊协议向选定的节点发送信息时用。E类地址保留给将来使用。

 

连接到Internet上的每台计算机,不论其IP地址属于哪类都与网络中的其它计算机处于平等地位,因为只有IP地址才是区别计算机的唯一标识。所以,以上IP地址的分类只适用于网络分类。

 

Internet中,一台计算机可以有一个或多个IP地址,就像一个人可以有多个通信地址一样,但两台或多台计算机却不能共享一个IP地址。如果有两台计算机的IP地址相同,则会引起异常现象,无论哪台计算机都将无法正常工作。

 

顺便提一下几类特殊的IP地址:

 

1. 广播地址 目的端为给定网络上的所有主机,一般主机段为全0

 

2. 单播地址 目的端为指定网络上的单个主机地址

 

3. 组播地址 目的端为同一组内的所有主机地址

 

4. 环回地址 127.0.0.1 在环回测试和广播测试时会使用

 

二、子网的划分

 

若公司不上Internet,那一定不会烦恼IP Address的问题,因为可以任意使用所有的IP Address,不管是A Class或是B Class,这个时候不会想到要用Sub Net,但若是上InternetIP Address便弥足珍贵了,目前全球一阵Internet热,IP Address已经愈来愈少了,而所申请的IP Address目前也趋保守,而且只有经申请的IP Address能在Internet使用,但对某些公司只能申请到一个C CLassIP Address,但又有多个点需要使用,那这时便需要使用到Subnet,这就需要考虑子网的划分,下面简介Subnet的原理及如何规划。

 

2.1 Subnet Mask的介绍

 

设定任何网络上的任何设备不管是主机、PCRouter等皆需要设定IP Address,而跟随着IP Address的是所谓的NetMask,这个NetMask主要的目的是由IP Address中也能获得NetworkNumber,也就是说IP AddressNet MaskAND而得到Network Number,如下所示:

 

IP Address

192.10.10.6        11000000.00001010.00001010.00000110

NetMask

255.255.255.0      11111111.11111111.11111111.00000000

AND

-------------------------------------------------------------------

Network Number

192.10.10.0         11000000.00001010.00001010.00000000

 

NetMask有所谓的默认值,如下所示

 

Class        IP Address 范围              Net Mask

A          1.0.0.0-126.255.255.255        255.0.0.0

B          128.0.0.0-191.255.255.255      255.255.0.0

C          192.0.0.0-223.255.255.255      255.255.255.0

 

在预设的Net Mask都只有255的值,在谈到Subnet Mask时这个值便不一定是255了。在完整一组C Class中如203.67.10.0-203.67.10.255 NetMask255.255.255.0,203.67.10.0称之Network Number(IP AddressNetmaskAND),而203.67.10.255BroadcastIP Address,所以这两者皆不能使用,实际只能使用203.67.10.1--203.67.10.254254IP Address,这是以255.255.255.0NetMask的结果,而所谓Subnet Msk尚可将整组C Class分成数组Network Number,这要在NEtMask作手脚,若是要将整组C CLass分成2Network NumberNetMask设定为255.255.255.192,若是要将整组C CLass分成8Network NumberNetMask要为255.255.255.224,这是怎么来的,由以上知道Network Number是由IP AddressNetMaskAND而来的,而且将NetMask以二进制表示法知道是1的会保留,而为0的去掉。

 

192.10.10.193--11000000.00001010.00001010.10000001

255.255.255.0--11111111.11111111.11111111.00000000

--------------------------------------------------------------

192.10.10.0--11000000.00001010.00001010.00000000

 

以上是以255.255.255.0Net Mask的结果,Network Number192.10.10.0,若是使用255.255.255.224Net Mask结果便有所不同

 

192.10.10.193--11000000.00001010.00001010.10000000

255.255.255.224--11111111.11111111.11111111.11100000

--------------------------------------------------------------

192.10.10.192--11000000.00001010.00001010.10000000

 

此时Network Number变成了192.10.10.192,这便是Subnet。那要如何决定所使用的NetMask255.255.255.224以二进制表示法为11111111.11111111.11111111.11100000,变化是在最后一组,11100000便是224,以三个Bit可表示23次方便是8Network NumberNetMask二进制表示法可分几个Network

 

255.255.255.0

11111111.11111111.11111111.00000000    1

255.255.255.128

11111111.11111111.11111111.10000000    2

255.255.255.192

11111111.11111111.11111111.11000000    4

255.255.255.224

11111111.11111111.11111111.11100000    8

255.255.255.240

11111111.11111111.11111111.11110000    16

255.255.255.248

11111111.11111111.11111111.11111000    32

255.255.255.252

11111111.11111111.11111111.11111100    64

 

以下使用255.255.255.224C Class203.67.10.0分成8Net work Number,各个Network Number及其Broadcast IP Address及可使用之IP Address序号Network Number Broadcast可使用之IP Address

 

1203.67.10.0--203.67.10.31

203.67.10.1--203.67.10.30

2203.67.10.32--203.67.10.63

203.67.10.33--203.67.10.62

3203.67.10.64--203.67.10.95

203.67.10.65--203.67.10.94

4203.67.10.96--203.67.10.127

203.67.10.97--203.67.10.126

5203.67.10.128--203.67.10.159

203.67.10.129--203.67.10.158

6203.67.10.160--203.67.10.191

203.67.10.161--203.67.10.190

7203.67.10.192--203.67.10.223

203.67.10.193--203.67.10.222

8203.67.10.224--203.67.10.255

203.67.10.225--203.67.10.254

 

可验证所使用的IP Address是否如上表所示

 

203.67.10.115--11001011.01000011.00001010.01110011

255.255.255.224--11111111.11111111.11111111.11100000

--------------------------------------------------------------

203.67.10.96--11001011.01000011.00001010.01100000

203.67.10.55--11001011.01000011.00001010.00110111

255.255.255.224--11111111.11111111.11111111.11100000

--------------------------------------------------------------

203.67.10.32--11001011.01000011.00001010.00100000

 

其它的NetMask所分成的NetworkNumber可自行以上述方法自行推演出来。

 

2.2 Subnet的应用

 

使用Subnet是要解决只有一组C Class但需要数个Network Number的问题,并不是解决IP Address不够用的问题。因为使用Subnet反而能使用的IP Address会变少。Subnet通常是使用在跨地域的网络互联之中,两者之间使用Router连线,同时也上Internet,但只申请到一组C Class IP Address,过Router又需不同的Network,所以此时就必须使用到Subnet。当然二网络间也可以Remote Bridge连接,那便没有使用Subnet的问题。

 

 

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