ip地址簡介 ip地址取值0-255 最後一位也可以為0
IPv4由32位二進制組成,平均分為4段,每段8位,中間用點隔開,用十進制表示,稱為點分十進制。(每段的範圍都是0-255)
一、IP地址和MAC地址
1、MAC地址
MAC(Media Access Control,介質訪問控制)地址,或稱為物理地址,也叫硬件地址,用來定義網絡設備的位置,MAC地址是網卡出廠時設定的,是固定的(但可以通過在設備管理器中或註冊表等方式修改,同一網段內的MAC地址必須唯一)。MAC地址采用十六進制數表示,長度是6個字節(48位),分為前24位和後24位。
1、前24位叫做組織唯一標志符(Organizationally Unique Identifier,即OUI),是由IEEE的註冊管理機構給不同廠家分配的代碼,區分了不同的廠家。
2、後24位是由廠家自己分配的,稱為擴展標識符。同一個廠家生產的網卡中MAC地址後24位是不同的。
MAC地址對應於OSI參考模型的第二層數據鏈路層,工作在數據鏈路層的交換機維護著計算機MAC地址和自身端口的數據庫,交換機根據收到的數據幀中的“目的MAC地址”字段來轉發數據幀。
2、IP地址
IP地址(Internet Protocol Address),縮寫為IP Adress,是一種在Internet上的給主機統一編址的地址格式,也稱為網絡協議(IP協議)地址。它為互聯網上的每一個網絡和每一台主機分配一個邏輯地址,常見的IP地址,分為IPv4與IPv6兩大類,當前廣泛應用的是IPv4,目前IPv4幾乎耗盡,下一階段必然會進行版本升級到IPv6;如無特別註明,一般我們講的的IP地址所指的是IPv4。
IP地址對應於OSI參考模型的第三層網絡層,工作在網絡層的路由器根據目標IP和源IP來判斷是否屬於同一網段,如果是不同網段,則轉發數據包。
3、IP地址格式和表示
在計算機二進制中,1個字節 = 8位 = 8bit(比特)
①IP地址格式和表示
IP地址(IPv4)由32位二進制數組成,分為4段(4個字節),每一段為8位二進制數(1個字節)
每一段8位二進制,中間使用英文的標點符號“.”隔開
由於二進制數太長,為了便於記憶和識別,把每一段8位二進制數轉成十進制,大小為0至255。
IP地址的這種表示法叫做“點分十進制表示法”。
IP地址表示為:xxx.xxx.xxx.xxx
舉個栗子:210.21.196.6就是一個IP地址的表示。
②理解2的指數冪
2的冪也稱為2的指數,還可以稱為2的次方,如2的2次方、2的3次方等等,任何數的0次方都等於1。
在IP地址中,0次方到7次方剛好為8位,這對於IP地址二進制轉換為十進制非常方便。
舉個栗子:11010010 = 1×2^7+1×2^6+0×2^5+1×2^4+0×2^3+0×2^2+1×2^1+0×2^0 = 128+64+0+16+0+0+2+0 = 210
我們需要記住上圖的2的冪的結果,不需要死記硬背,這個是有技巧的,從上圖來看,很容易發現,由於是2的冪,所有相鄰的冪的前後都是相差2倍,所以只要知道其中一個冪值,就知道相鄰的冪的值。
4、IP地址的組成
IP地址=網絡地址+主機地址,比如:
計算機的IP地址由兩部分組成,一部分為網絡標識,一部分為主機標識,同一網段內的計算機網絡部分相同,主機部分不同同時重覆出現。路由器連接不同網段,負責不同網段之間的數據轉發,交換機連接的是同一網段的計算機。通過設置網絡地址和主機地址,在互相連接的整個網絡中保證每台主機的IP地址不會互相重疊,即IP地址具有了唯一性。
5、IP地址與MAC地址區別
- 長度不同:IP地址為32位(二進制),MAC地址為48位(十六進制)。
- 分配依據不同:IP地址的分配是基於網絡拓撲,MAC地址的分配是基於制造商。
- 尋址協議層不同:IP地址應用於OSI第三層(網絡層),而MAC地址應用在OSI第二層(數據鏈路層)。
6、IP地址與MAC地址的作用和關系
IP和MAC兩者之間分工明確,默契合作,完成通信過程。在數據通信時,IP地址專註於網絡層,網絡層設備(如路由器)根據IP地址,將數據包從一個網絡傳遞轉發到另外一個網絡上;而MAC地址專註於數據鏈路層,數據鏈路層設備(如交換機)根據MAC地址,將一個數據幀從一個節點傳送到相同鏈路的另一個節點上。IP和MAC地址這種映射關系由ARP(Address Resolution Protocol,地址解析協議)協議完成,ARP根據目的IP地址,找到中間節點的MAC地址,通過中間節點傳送,從而最終到達目的網絡。
計算機在和其他計算機通信之前,首先要判斷目標IP地址和自己的IP地址是否在一個網段,這決定了數據鏈層的目標MAC地址是目標計算機的還是路由器接口的MAC地址。數據包的目標IP地址決定了數據包最終到達哪一個計算機,而目標MAC地址決定了該數據包下一跳由哪個設備接收,不一定是終點。
二、IP地址的分類
1、IP地址分類詳解
IP地址分A、B、C、D、E五類,其中A、B、C這三類是比較常用的IP地址,D、E類為特殊地址。
①、A類地址
- A類地址第1字節為網絡地址(最高位固定是0),另外3個字節為主機地址。
- A類地址範圍:1.0.0.0 – 126.255.255.255,其中0和127作為特殊地址。
- A類網絡默認子網掩碼為255.0.0.0,也可寫作/8。
- A類網絡最大主機數量是256×256×256-2=166777214(減去1個主機位為0的網絡地址和1個廣播地址)。
在計算機網絡中,主機ID全部為0的地址為網絡地址,而主機ID全部為1的地址為廣播地址,這2個地址是不能分配給主機用的。
②、B類地址
- B類地址第1字節(最高位固定是10)和第2字節為網絡地址,另外2個字節為主機地址。
- B類地址範圍:128.0.0.0 – 191.255.255.255。
- B類網絡默認子網掩碼為255.255.0.0,也可寫作/16。
- B類網絡最大主機數量256×256-2=6554。
③、C類地址
- C類地址第1字節(最高位固定是110)、第2字節和第3個字節,另外1個字節為主機地址。
- C類地址範圍:192.0.0.0 – 223.255.255.255。
- C類網絡默認子網掩碼為255.255.255.0,也可寫作/24。
- C類網絡最大主機數量256-2=254。
④、D類地址
- D類地址不分網絡地址和主機地址,它的第1個字節的最高位固定是1110。
- D類地址用於組播(也稱為多播)的地址,無子網掩碼。
- D類地址範圍:224.0.0.0 – 239.255.255.255。
⑤、E類地址
- E類地址也不分網絡地址和主機地址,它的第1個字節的最高位固定是11110。
- E類地址範圍:240.0.0.0 – 255.255.255.255。
- 其中240.0.0.0-255.255.255.254作為保留地址,主要用於Internet試驗和開發,255.255.255.255作為廣播地址。
2、IP地址分類思維導圖
IP地址總結學習思維導圖如下:
三、保留的特殊IP地址
以下這些特殊IP地址都是不能分配給主機用的地址:
- 主機ID全為0的地址:特指某個網段,比如:192.168.10.0 255.255.255.0,指192.168.10.0網段。
- 主機ID全為1的地址:特指該網段的全部主機,比如:192.168.10.255,如果你的計算機發送數據包使用主機ID全是1的IP地址,數據鏈層地址用廣播地址FF-FF-FF-FF-FF-FF。
- 127.0.0.1:是本地環回地址,指本機地址,一般用來測試使用。回送地址(127.x.x.x)是本機回送地址(Loopback Address),即主機IP堆棧內部的IP地址。
- 169.254.0.0:169.254.0.0-169.254.255.255實際上是自動私有IP地址。
- 0.0.0.0:如果計算機的IP地址和網絡中的其他計算機地址沖突,使用ipconfig命令看到的就是0.0.0.0,子網掩碼也是0.0.0.0。
保留的特殊IP地址思維導圖如下:
四、公網和私網IP地址
公網IP地址
公有地址分配和管理由Inter NIC(Internet Network Information Center 因特網信息中心)負責。各級ISP使用的公網地址都需要向Inter NIC提出申請,有Inter NIC統一發放,這樣就能確保地址塊不沖突。
私網IP地址
創建IP尋址方案的人也創建了私網IP地址。這些地址可以被用於私有網絡,在Internet沒有這些IP地址,Internet上的路由器也沒有到私有網絡的路由表。
- A類:10.0.0.0 255.0.0.0,保留了1個A類網絡。
- B類:172.16.0.0 255.255.0.0~172.31.0.0 255.255.0.0,保留了16個B類網絡。
- C類:192.168.0.0 255.255.255.0~192.168.255.0 255.255.255.0,保留了256個C類網絡。
PS:私網地址訪問Internet需要做NAT或PAT網絡地址轉換
公網和私網IP地址思維導圖如下:
whatday關註
whatday |於 2020-04-07 17:31:23 發布|14133 收藏 31版權
https://blog.csdn.net/whatday/article/details/105369412