TCP/IP__TCP协议IP协议&IP地址

IP协议(Internet Protocol)

1.   定位：计算机网络间相互连接进行通信而定义的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。同时，任何厂家生产的计算机系统，只要遵守 IP协议就可以与因特网互连互通。

2.   网络协议：为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。

三要素：

1)   语义，用于确定协议元素的类型，规定了通信双方需要发出何种控制信息，完成何种动作及做出何种应答。

解释控制信息每个部分的意义。它规定了需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出什么样的响应。即表示要做什么。

2)   语法，用于确定协议元素的格式，即数据与控制信息的结构和格式。

是用户数据与控制信息的结构与格式，以及数据出现的顺序。即表示要怎么做。

3)   时序，用于确定通信速度的匹配和时序。

是对事件发生顺序的详细说明。（也可称为“同步”）。即表示做的顺序。

Internet上的计算机使用的是TCP/IP协议。

3.  功能：

1)   网络互联功能：

IP实现网络互连，如以太网、分组交换网等。它们相互之间不能互通，不能互通的主要原因是因为它们所传送数据的基本单元——“帧”的格式不同。IP协议实际上是一套由软件、程序组成的协议软件，它把各种不同“帧”统一转换成“IP数据包”格式，这种转换是因特网的一个最重要的特点，使所有各种计算机都能在因特网上实现互通，即具有“开放性”的特点。

2)   分组打包和集合组装数据包功能：

数据包，也是分组交换的一种形式，就是把所传送的数据分组打成 “包”，再传送出去。但是，与传统的“连接型”分组交换不同，它属于“无连接型”，是把打成的每个“包”（分组）都作为一个“独立的报文”传送出去，所以叫做“数据包”。这样，在开始通信之前就不需要先连接好一条电路，各个数据包不一定都通过同一条路径传输，所以叫做“无连接型”。这一特点大大提高了网络的坚固性和安全性。

每个数据包都有报头和报文这两个部分，报头中有目的地址等必要内容，使每个数据包不经过同样的路径都能准确地到达目的地。在目的地重新组合还原成原来发送的数据。

在实际传送过程中，数据包还要能根据所经过网络规定的分组大小来改变数据包的长度，IP数据包的最大长度可达 65535个字节(Byte)(1Byte=8bit)。

3)   IP地址分配功能：

IP协议给因特网上的每台计算机和其它设备都规定了一个唯一的地址，叫做“IP 地址”。这种唯一的地址，保证了用户在连网的计算机上操作时，能够高效而且方便地从千千万万台计算机中选出自己所需的对象来。

(如今电信网正在与 IP网走向融合，以IP为基础的新技术是热门的技术，如用IP网络传送话音的技术（即VoIP）就很热门，其它如IP overATM、IPoverSDH、IP over WDM等等，都是IP技术的研究重点。)

IP地址

1.   定位：所谓IP地址就是给每个连接在Internet上的主机分配的一个32bit(位)(4个字节)地址。为了方便人们的使用，IP地址经常被写成十进制的形式，中间使用符号“.”分开不同的字节。

IP地址通常用“点分十进制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。例：点分十进IP地址（100.4.5.6），实际上是32位二进制数（01100100.00000100.00000101.00000110）。

2.   应用：一个IP地址是用来标识网络中的一个通信实体，比如一台主机，或者是路由器的某一个端口。而在基于IP协议网络中传输的数据包，也都必须使用IP地址来进行标识，如同我们写一封信，要标明收信人的通信地址和发信人的地址，而邮政工作人员则通过该地址来决定邮件的去向。

同样的过程也发生在计算机网络里，每个被传输的数据包也要包括的一个源IP地址和一个目的IP地址，当该数据包在网络中进行传输时，这两个地址要保持不变，以确保网络设备总是能根据确定的IP地址，将数据包从源通信实体送往指定的目的通信实体。

3.   一个IP地址主要由两部分组成：一部分是用于标识该地址所从属的网络号；另一部分用于指明该网络上某个特定主机的主机号。

网络号由因特网权力机构分配，目的是为了保证网络地址的全球唯一性。主机地址由各个网络的管理员统一分配。因此，网络地址的唯一性与网络内主机地址的唯一性确保了IP地址的全球唯一性。

4.   分类：IP地址是一种在Internet上的给主机编址的方式，也称为网际协议地址。常见的IP地址，分为IPv4与IPv6两大类。

IPV4就是有4段数字，每一段最大不超过255。由于互联网的蓬勃发展，IP位址的需求量愈来愈大，使得IP位址的发放愈趋严格，各项资料显示全球IPv4位址可能在2005至2010年间全部发完(实际情况是在2011年2月3日IPv4位地址分配完毕）。

地址空间的不足必将妨碍互联网的进一步发展。为了扩大地址空间，拟通过IPv6重新定义地址空间。IPv6采用128位(16字节)地址长度。在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外，还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题。

5.   构成：IP地址可以视为网络标识号码与主机标识号码两部分，因此IP地址可分两部分组成，一部分为网络地址，另一部分为主机地址。IP地址分为A、B、C、D、E5类，它们适用的类型分别为：大型网络；中型网络；小型网络；组播地址；备用(保留实验使用)。常见的是A、B和C两类。其中A、B、C三类由InternetNIC在全球范围内统一分配；D、E类为特殊地址。

网络类别	最大网络数	第一个可用的网络号	最后一个可用的网络号	每个网络中的最大主机数
A	126（2^7-2)	1	126	16777214=2^24-2
B	16384(2^14)	128.0	191.255	65534=(2^16-2)
C	2097152(2^21)	192.0.0	223.255.255	254=(2^8-2)

A类IP地址：在IP地址的四段号码中，第一段号码为网络号码，剩下的三段号码为本地计算机的号码，即由1个字节的网络地址和3个字节的主机地址组成。A类IP地址 地址范围1.0.0.0到126.255.255.255。即A类网络地址的形式为0xxxxxxx.x.x.x。A类网络地址数量较少，可以用于主机数达1600多万台的大型网络。

B类IP地址：在IP地址的四段号码中，前两段号码为网络号码，后两段号码为本地计算机的号码，即由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成。B类IP地址地址范围128.0.0.0-191.255.255.255。即B类网络地址的形式为10xxxxxx.x.x.x。B类网络地址适用于中等规模的网络，每个网络所能容纳的计算机数为6万多台。

C类IP地址：在IP地址的四段号码中，前三段号码为网络号码，最后一段号码为本地计算机的号码，即由3个字节的网络地址和1个字节的主机地址组成。C类IP地址地址范围192.0.0.0-223.255.255.255。即C类网络地址的形式为110xxxxx.x.x.x。C类网络地址数量较多，适用于小规模的局域网络，每个网络最多只能包含254台计算机。

广播地址(特殊的网址)：任何第一个字节大于223小于240的IP地址(范围224.0.0.1-239.255.255.254)是多点广播地址。

6.   网络号的位数直接决定了可以分配的网络数（计算方法：2^网络号位数-2）；主机号的位数则决定了网络中最大的主机数（计算方法：2^主机号位数-2）。

同一个物理网络上的所有主机都使用同一个网络地址，网络上的一个主机（包括网络上工作站，服务器和路由器等）只有一个主机地址与其对应。

7.   局域网中的IP：在一个局域网中，有两个IP地址比较特殊，一个是网络号，一个是广播地址。网络号是用于三层寻址的地址，它代表了整个网络本身；另一个是广播地址，它代表了网络全部的主机。网络号是网段中的第一个地址，广播地址是网段中的最后一个地址，这两个地址是不能配置在计算机主机上的。

例如在192.168.0.0，255.255.255.0这样的网段中，网络号是192.168.0.0，广播地址是192.168.0.255。因此，在一个局域网中，能配置在计算机中的地址比网段内的地址要少两个（网络号、广播地址），这些地址称之为主机地址。在上面的例子中，主机地址有192.168.0.1至192.168.0.254可以配置在计算机上了。

8.   保留的IP地址

　　

9.   私有的IP地址　

　　10.0.0.0-10.255.255.255

　　172.16.0.0-172.31.255.255

　　192.168.0.0-192.168.255.255