1 【IP吧】网路“门牌”:IP地址中的含义
【简 介】
不管是学习网络还是上网,IP地址都是出现频率非常高的词。Windows系统中设置IP地址的界面如图1所示,图中出现了IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器这几个需要设置的地方,只有正确设置,网络才能通,那这些名词都是什么意思呢?学习IP地址的相关知识时还会遇到网络地址、广播地址、子网等概念,这些又是什么意思呢?
不管是学习网络还是上网,IP地址都是出现频率非常高的词。Windows系统中设置IP地址的界面如图1所示,图中出现了IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器这几个需要设置的地方,只有正确设置,网络才能通,那这些名词都是什么意思呢?学习IP地址的相关知识时还会遇到网络地址、广播地址、子网等概念,这些又是什么意思呢?
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要解答这些问题,先看一个日常生活中的例子。如图2所示,住在北大街的住户要能互相找到对方,必须各自都要有个门牌号,这个门牌号就是各家的地址,门牌号的表示方法为:北大街+XX号。假如1号住户要找6号住户,过程是这样的,1号在大街上喊了一声:"谁是6号,请回答。",这时北大街的住户都听到了,但只有6号作了回答,这个喊的过程叫"广播",北大街的所有用户就是他的广播范围,假如北大街共有20个用户,那广播地址就是:北大街 21号。也就是说,北大街的任何一个用户喊一声能让"广播地址-1"个用户听到。
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从这个例中可以抽出下面几个词:
街道地址:北大街,如果给该大街一个地址则用第一个住户的地址-1,此例为:北大街0号
住户的号:如1号、2号等。
住户的地址:街道地址+XX号,如北大街 1号、北大街 2号等
广播地址:最后一个住户的地址+1,此例为:北大街21号
Internet网络中,每个上网的计算机都有一个像上述例子的地址,这个地址就是IP地址,是分配给网络设备的门牌号,为了网络中的计算机能够互相访问,IP地址=网络地址+主机地址,图1中的IP地址是192.168.100.1,这个地址中包含了很多含义。如下所示:
网络地址(相当于街道地址): 192.168.100.0
主机地址(相当于各户的门号): 0.0.0.1
IP地址(相当于住户地址): 网络地址+主机地址=192.168.100.1
广播地址: 192.168.100.255
这些地址是如何计算出来的呢?为什么计算这些地址呢?要想知道如何,先要明白一个道理,学习网络的目的就是如何让网络中的计算机相互通讯,也就是说要围绕着"通"这个字来学习和理解网络中的概念,而不是只为背几个名词。
注:192.168.100.1是私有地址,是不能直接在Internet网络中应用的,上Internet要转为公有地址,下面详细说明。
一、为什么要计算网络地址
一句话就是让网络中的计算机能够相互通讯。先看看最简单的网络,图3中是用网线(交叉线)直接将两台计算机连起来。下面是几种IP地址设置,看看在不同设置下网络是通还是不通。
1、设置1号机的IP地址为192.168.0.1子网掩码为255.255.255.0,2号机的IP地址为192.168.0.200子网掩码为255.255.255.0,这来台计算机就能正常通讯。
2、如果1号机地址不变,将2号机的IP地址改为192.168.1.200子网掩码还是为255.255.255.0,那这两台就无法通讯。
3、设置1号机的IP地址为192.168.0.1子网掩码为255.255.255.192,2号机的IP地址为192.168.0.200子网掩码为255.255.255.192,注意和第1种情况的区别在于子网掩码,1为255.255.255.0本例是255.255.255.192这来台计算机就能正常通讯。
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第1种情况能通是因为这两台计算机处在同一网络192.168.0.0,所以能通,而2、3种情况下两台计算机处在不同的网络,所以不通。
这里先给个结论:用网线直接连接的计算机或是通过HUB或普通交换机间接的计算机之间要能够相互通,计算机必须要在同一网络,也就是说它们的网络地址必须相同,而且主机地址必须不一样。如果不在一个网络就无法通。这就像我们上面举的例子,同是北大街的住户由于街道名称都是北大街,且各自的门牌号不同,所以能够相互找到对方。
计算网络地址就是判断网络中的计算机在不在同一网络,在就能通,不在就不能通。注意,这里说的在不在同一网络指的是IP地址而不是物理连接。那么如何计算呢?
二、如何计算网络地址
我们日常生活中的地址如:北大街1号,从字面上就能看出街道地址是北大街,而我们从IP地址中却难以看出网络地址,要计算网络地址,必须借助我们上边提到过的子网掩码。
计算过程是这样的,将IP地址和子网掩码都换算成二进制,然后进行与运算,结果就是网络地址。与运算如下所示,上下对齐,1位1位的算,1与1=1 ,其余组合都为0.
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例如:计算IP地址为:202.99.160.50子网掩码是255.255.255.0的网络地址步骤如下:
1)将IP地址和子网掩码分别换算成二进制
202.99.160.50 换算成二进制为 11001010·01100011·10100000·00110010
255.255.255.0 换算成二进制为 11111111·11111111·11111111·00000000
2)将二者进行与运算
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3)将运算结果换算成十进制,这就是网络地址。
11001010·01100011·10100000·00000000换算成十进制就是202.99.160.0
现在我们就可以解答上面三种情况的通与不通的问题了。
1、从下面运算结果可以看出二台计算机的网络地址都为192.168.0.0且IP地址不同,所以可以通。
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2、从下面运算结果可以看出1号机的网络地址为192.168.0.0,2号机的网络地址为192.168.1.0 不在一个网络,所以不通。
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3、从下面运算结果可以看出1号机的网络地址为192.168.0.0,2号机的网络地址为192.168.0.192 不在一个网络,所以
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相信看到这应该明白了为何计算网络地址和如何计算了,但也许还有很多疑问,如IP地址为什么写成这样,子网掩码到底是怎么回事等等,别急,下面慢慢介绍。(未完)
什么是IP地址尽管互联网上联接了无数的服务和电脑,但它们并不是处于杂乱无章的无序状态,而是每一个主机都有惟一的地址,作为该主机在Internet上的唯一标志。我们称为IP地址(Internet
Protocol
Address)。它是一串4组由圆点分割的数字组成的,其中每一组数字都在0-256之间,如:0-255.0-255.0-255.0-255.0-255;如,202.202.96.33就是一个主机服务器的IP地址。
另一种表示方法摆脱了数字的单调和难记的缺点,用域名DN(Domain
Name)来表示,即代表该主机的一个文字名称,如www.lg.com.cn是一家公司主机服务器的域名。DNS(Domain
Name
System)域名服务器系统将形象的文字型域名翻译成对应的数字型IP地址。通过上述IP,域名DN,域名系统DNS,就把每一台主机在Internet上给予了惟一的定位。
内网、公网是两种Internet的接入方式。
内网接入方式:上网的计算机得到的IP地址是Inetnet上的保留地址,保留地址有如下3种形式:6
10.x.x.xJ2/a
172.16.x.x至172.31.x.xz
192.168.x.xp
内网的计算机以NAT(网络地址转换)协议,通过一个公共的网关访问Internet。
内网的计算机可向Internet上的其他计算机发送连接请求,但Internet上其他的计算机无法向内网的计算机发送连接请求。
公网接入方式:上网的计算机得到的IP地址是Inetnet上的非保留地址。公网的计算机和Internet上的其他计算机可随意互相访问
什么是IP地址尽管互联网上联接了无数的服务和电脑,但它们并不是处于杂乱无章的无序状态,而是每一个主机都有惟一的地址,作为该主机在Internet上的唯一标志。我们称为IP地址(Internet
Protocol
Address)。它是一串4组由圆点分割的数字组成的,其中每一组数字都在0-256之间,如:0-255.0-255.0-255.0-255.0-255;如,202.202.96.33就是一个主机服务器的IP地址。
另一种表示方法摆脱了数字的单调和难记的缺点,用域名DN(Domain
Name)来表示,即代表该主机的一个文字名称,如www.lg.com.cn是一家公司主机服务器的域名。DNS(Domain
Name
System)域名服务器系统将形象的文字型域名翻译成对应的数字型IP地址。通过上述IP,域名DN,域名系统DNS,就把每一台主机在Internet上给予了惟一的定位。
内网、公网是两种Internet的接入方式。
内网接入方式:上网的计算机得到的IP地址是Inetnet上的保留地址,保留地址有如下3种形式:6
10.x.x.xJ2/a
172.16.x.x至172.31.x.xz
192.168.x.xp
内网的计算机以NAT(网络地址转换)协议,通过一个公共的网关访问Internet。
内网的计算机可向Internet上的其他计算机发送连接请求,但Internet上其他的计算机无法向内网的计算机发送连接请求。
公网接入方式:上网的计算机得到的IP地址是Inetnet上的非保留地址。公网的计算机和Internet上的其他计算机可随意互相访问。
IP地址基础知识。
在Internet上有千百万台主机,为了区分这些主机,人们给每台主机都分配了一个专门的地址,称为IP地址。通过IP地址就可以访问到每一台主机。IP地址由4部分数字组成,每部分数字对应于8位二进制数字,各部分之间用小数点分开。如某一台主机的IP地址为:211.152.65.112
,Internet
IP地址由NIC(Internet
Network
Information
Center)统一负责全球地址的规划、管理;同时由Inter
NIC、APNIC、RIPE三大网络信息中心具体负责美国及其它地区的IP地址分配。
固定IP:固定IP地址是长期固定分配给一台计算机使用的IP地址,一般是特殊的服务器才拥有固定IP地址。
动态IP:因为IP地址资源非常短缺,通过电话拨号上网或普通宽带上网用户一般不具备固定IP地址,而是由ISP动态分配暂时的一个IP地址。普通人一般不需要去了解动态IP地址,这些都是计算机系统自动完成的。
公有地址(Public
address)由Inter
NIC(Internet
Network
Information
Center
因特网信息中心)负责。这些IP地址分配给注册并向Inter
NIC提出申请的组织机构。通过它直接访问因特网。
私有地址(Private
address)属于非注册地址,专门为组织机构内部使用。
以下列出留用的内部私有地址
A类
10.0.0.0--10.255.255.255
B类
172.16.0.0--172.31.255.255
C类
192.168.0.0--192.168.255.255
所谓IP地址就是给每个连接在Internet上的主机分配的一个32bit地址。按照TCP/IP协议规定,IP地址用二进制来表示,每个IP地址长32bit,比特换算成字节,就是4个字节。例如一个采用二进制形式的IP地址是“00001010000000000000000000000001”,这么长的地址,人们处理起来也太费劲了。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。于是,上面的IP地址可以表示为“10.0.0.1”。IP地址的这种表示法叫做“点分十进制表示法”,这显然比1和0容易记忆得多。