IP地址总结

1.网际协议IP :

网际协议 IP 是 TCP/IP 体系中两个最主要的协议之一。与 IP 协议配套使用的还有四个协议：

地址解析协议 ARP

(Address Resolution Protocol)

逆地址解析协议 RARP

(Reverse Address Resolution Protocol)

网际控制报文协议 ICMP

(Internet Control Message Protocol)

网际组管理协议 IGMP

(Internet Group Management Protocol)

2网际层的 IP 协议及配套协

3.网络互连使用的中间设备

物理层中间设备：转发器(repeater)，集线器。

数据链路层中间设备：网桥或桥接器(bridge)。

网络层中间设备：路由器(router)。

网桥和路由器的混合物：桥路器(brouter)。

网络层以上的中继系统：网关(gateway)。

当中继系统是转发器或网桥时，一般并不称之为网络互连，因为这仅仅是把一个网络扩大了，而这仍然是一个网络。

路由器(router):互联网都是指用路由器进行互连的网络。

从网络层看 IP 数据报的传送

如果我们只从网络层考虑问题，那么 IP 数据报就可以想象是在网络层中传送。

1.   IP 地址及其表示方法

(1) 我们把整个因特网看成为一个单一的、抽象的网络。IP 地址就是给每个连接在因特网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围是唯一的 32 位的标识符。

(2) IP 地址现在由因特网名字与号码指派公司ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)进行分配。

(3)IP 地址的编址方法经历了三个历史阶段：

(1)分类的 IP 地址

(2)子网的划分

(3)构成超网

分类 IP 地址 :

(1) 把IP地址分为若干类，每类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号net-id，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号host-id，它标志该主机（或路由器）。

两级的 IP 地址可以记为：

 IP 地址 ::= { <网络号>, <主机号> }    

(2) IP 地址中的网络号字段和主机号字段

2.点分十进制记法

A类 IP地址

A类地址位，其中7位可变，不可变的1位“0”，主机号长度为24次=128个网络；

网络号为全0和全1（用十进制表示为0与127）的两个地址保留用于特殊目的，实际允许有126个不同的A类网络；

由于主机号长度为24位，因此每个A类网络的主机IP数理论上为的24次方=16 777 216；

主机IP为全0和全1的两个地址保留用于特殊目的，实际允许连接的24次方-2=16 777 214个主机；

A类IP地址是从：1.0.0.0～126.255.255.255；

）~01111110（126）

A类IP地址结构适用于有大量主机的大型网络。

B类IP地址

B类IP地址的网络号长度为16位，其中14位可变，不可变的两位为“1 0”主机号长度为16位；理论上可有2的14次方=16384个不同的B类网络

由于主机 IP 长度为16位，因此每个B类网络可以有：2的16次方-2=65534（去掉全0和全1的两个）个IP地址；

B类IP地址是从：128.0.0.0～191.255.255.255；

）~10111111（191）

B类IP地址适用于一些国际性大公司与政府机构等中等大小的组织使用。

C类IP地址

C类IP地址的网络号长度24位，其中21位可变，不可变的为“110”主机号长度8位；因此可有2的21次=2097152个不同的C类网络；

每个C类网络的主机地址数最多为2的8次-2 =254 （去掉全0和全1的两个）个；

C类IP地址是从：192.0.0.0～223.255.255.255；

）~ 11011111（223）

C类IP地址适用于一些小公司与普通的研究机构。

D类和E类IP地址

D类IP地址不标识网络;

      地址范围：224.0.0.0～239.255.255.255

用于其他特殊的用途，如多播地址Multicasting；

E类IP地址暂时保留；

     地址范围：240.0.0.0～255.255.255.255；

用于某些实验和将来使用。

IP 地址的一些重要特点

(1)  IP 地址是一种分等级的地址结构。分两个等级的好处是：

第一，IP 地址管理机构在分配 IP 地址时只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。这样就方便了 IP 地址的管理。

第二，路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组（而不考虑目的主机号），这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少，从而减小了路由表所占的存储空间。

2)  实际上 IP 地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口。

当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就必须同时具有两个相应的 IP 地址，其网络号 net-id 必须是不同的。这种主机称为多归属主机(multihomed host)。

由于一个路由器至少应当连接到两个网络（这样它才能将 IP 数据报从一个网络转发到另一个网络），因此一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址。

(3) 用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，因此这些局域网都具有同样的网络号 net-id。

(4) 所有分配到网络号 net-id 的网络，范围很小的局域网，还是可能覆盖很大地理范围的广域网，都是平等的。 、

如下图：解释上面的重要特点

个人用户怎样获得 IP 地址？

向某个本地因特网服务提供者 ISP 注册申请，并按月交付费用。

ISP (Internet Service Provider)已经向有关机构申请到了批量的 IP 地址（相当于批发商）。

购买某个 ISP 的上网卡。

长期使用大量 IP 地址（例如，几千个）

向中国互联网络信息中心 CNNIC 申请

CNNIC 的网址：www.cnnic.cn

长期使用少量 IP 地址

向就近的本地因特网服务提供者 ISP 申请

一般不使用的特殊IP地

直接广播地址

A、B、C类IP地址中主机号全1的地址为直接广播地址;

用来使路由器将一个分组以广播方式发送给特定网络上（由具体网络号指定的网络）的所有主机;

只能作为分组中的目的地址;

物理网络采用的是点-点传输方式，分组广播需要通过软件来实现。

2)　受限广播地址

网络号与主机号的32位全为1的地址为受限广播地址;

用来将一个分组以广播方式发送给本网络上的所有主机;

分组将被本网的所有主机接受，路由器则阻挡该分组通过。