一、IP地址 IP 地址是網際網路上的每個網路節點在全球範圍內的唯一標識符,一個 IP 地址唯一標識一個主機(嚴格來說是標識一個網卡介面 network interface card)。 現在應用最為廣泛的是 IPv4 地址,已逐漸向 IPv6 地址切換。IPv4 地址為 32 位長,IPv6 地址為 ...
一、IP地址
IP 地址是網際網路上的每個網路節點在全球範圍內的唯一標識符,一個 IP 地址唯一標識一個主機(嚴格來說是標識一個網卡介面 network interface card)。
現在應用最為廣泛的是 IPv4 地址,已逐漸向 IPv6 地址切換。IPv4 地址為 32 位長,IPv6 地址為 128 位長。這裡主要討論 Ipv4 地址。
一個 IPv4 地址分為兩個部分:網路部分(網路號)和主機部分(主機號)。網路部分用來標識所屬網路區域,主機部分用來標識該區域中的哪台主機。
所以整個 Internet 上的每台電腦都依靠各自惟一的 IP 地址來標識。
二、IPv4地址
IPv4 地址是一個 32位 的二進位串,如 11001010011100010100010010101101 。為了提高可讀性,我們常把 32 位 IPv4 地址中的每 8 位轉換為對應的十進位,併在每個十進位數之間插入一個點,即 202.113.68.173,這種記法就是常用的點分十進位記法。
三、子網掩碼
子網掩碼(subnet mask)又叫網路掩碼、地址掩碼、子網路遮罩,它是一種用來指明一個 IP 地址的哪些位標識的是主機所在的子網,以及哪些位標識的是主機的位掩碼。子網掩碼不能單獨存在,它必須結合 IP 地址一起使用。子網掩碼只有一個作用,就是將某個 IP 地址劃分成網路地址和主機地址兩部分。子網掩碼是一個 32 位地址,用於屏蔽 IP 地址的一部分以區別網路標識和主機標識,並說明該 IP 地址是在區域網上,還是在遠程網上。(引用自互動百科)
怎樣判斷不同 IP 在同一個區域網(網段)?
方法1:比較它們的網路號是否相同。
將 IP 號和子網掩碼進行與運算,就可以得到網路號了。
方法2:直接用一臺電腦 ping 另一臺電腦的 IP。
如果收到數據包,則在同一區域網;如果接收超時,則不在同一區域網。
四、同一網路之間進行通信
同一網路下,主機之間基於 ARP 協議解析出對方的 MAC 地址,通過交換機實現信息幀的轉發,進而實現通信。
1. MAC地址(Media Access Control Access,媒體訪問控制地址)
MAC 地址中的 MAC ,人們習慣上把它稱之為網卡地址、硬體地址、適配器地址,是一種物理地址,如同我們的身份證號,具有全球唯一性。
MAC 地址用一個十六進位數字來表示,共 6 位元組 48 位,前 3 位元組(高 24 位)是由 IEEE 的註冊管理機構 RA 負責給不同廠家分配的代碼,也稱為“編製上唯一的標識符”,後 3 位元組(低 24 位)由各廠家自行指派給生產的適配器介面,稱為擴展標識符(唯一性)。一個地址塊可以生成 2 ^ 24 個不同的地址。
2. ARP(Address Resolution Protocol,地址解析協議)
在 TCP/IP 網路環境下,每個主機都分配了一個 IP 地址,這種互聯網地址是在網際範圍標識主機的一種邏輯地址。為了讓報文在物理網路上傳送,必須知道對方目的主機的物理地址(MAC 地址)。這樣就存在把 IP 地址變換成 MAC 地址的地址轉換問題。以乙太網環境為例,為了正確地向目的主機傳送報文,必須把目的主機的 IP 地址轉換成為 MAC 地址。這就需要在互連層有一組服務將 IP 地址轉換為相應的 MAC 地址,這組協議就是 ARP 協議。APR 協議實現了通過 IP 地址解析出物理地址,保證了通信的順利進行。
3. 交換機(switch hub)
交換機是一種用於電(光)信號轉發的網路設備。它可以為接入交換機的任意兩個網路節點提供獨享的電信號通路,實現信息幀的轉發,也稱為交換式集線器。
五、不同網路之間通信
不同的網路下,需要經過路由(網關)轉發實現主機間的通信。實現路由轉發的可以是路由器(網關)或具有路由功能的主機。
路由
在不同網路之間傳輸數據的功能叫做路由功能,具有路由功能的設備叫做路由器,路由器一般有多個介面,連接到不同的網路中,並且通過路由表進行數據轉發。
路由表中包含一系列路由規則,可用於判斷網路流量的導向目的地。
六、功能變數名稱
IP 地址很難記憶,使用一個名稱更容易。用於表示 TCP/IP 地址的名字被稱為功能變數名稱。
一個完整的功能變數名稱分為三個部分,用 "." 分割:
- 類型:標識該功能變數名稱的類型(com, net, org, edu, gov 等等)
- 功能變數名稱:功能變數名稱稱
- 主機名:該域中的某台主機名稱
例如 "www.cnblogs.com","www" 主機名,"cnblogs" 功能變數名稱,"com" 類型,連起來就是“cnblogs.com這個功能變數名稱下的 www 主機”。
七、DNS(Domain Name System,功能變數名稱解析伺服器)
每個功能變數名稱代表一個 IP,而 DNS 伺服器就是用來在功能變數名稱和 IP 之間進行雙向解析的。
八、基本網路配置參數
1. 配置一個區域網通信的電腦,需要:
- IP 地址
- 子網掩碼
2. 配置一個跨網段通信的電腦,需要:
- IP 地址
- 子網掩碼
- 網關
3. 配置一個可上網通信的電腦,需要:
- IP 地址
- 子網掩碼
- 網關
- DNS
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