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计算机三级考试关于IP地址知识点

IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式,它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址,以此来屏蔽物理地址的差异,同时也是计算机三级考试的重要内容,小编整理了相关知识点,一起来复习下吧:

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1.IP地址的作用

IP地址提供了一种互联网通用的地址格式,用32位的二进数表示,用于屏蔽各种物理网络的地址差异。IP协议规定的地址称为IP地址。

2.IP地址的结构

一个IP地址由两部分组成:网络号和主机号。网络号用于标识互联网中的一个特定网络,主机号用于标识该网络中主机的一个特定连接。

3.IP地址的分类

IP协议规定,IP地址的长度为32位。这32位由网络号部分和主机号部分组成。有人可能会有疑问了,32位地址中,哪些位表示网络号,哪些位表示主机号呢?IP地址分为A、B、C、D、E五类,不同类的IP地址,其网络号和主机号的位数均不相同。

A类地址:第1位固定是0。第2~8位,共7位(第1个字节)表示网络号;第9~32位,共24位(后3个字节)表示主机号。

B类地址:第1、2位固定是1和0。第3~16位,共14位(前2个字节)表示网络号,第17~32位,共16位(后2个字节)表示主机号。

C类地址:第1、2、3位固定是1、1、0。第4~24位,共21位(前3个字节)表示网络号,第25~32位,共8位(最后l个字节)表示主机号。

D类地址:第1~4位固定是1、1、1、0。第5~32位是一个多播地址。

E类地址:第1~5位固定是1、1、1、1、0。第6~32位是一个保留地址(保留为今后使用)。

4.IP地址的直观表示法

IP地址由32位的二进制数组成(4个字节),为了方便用户的理解和记忆,采用点分十进制标记法,即将4个字节的二进制数换成4个十进制数值,每个数值在0~255之间,数值中间用“.”隔开,表示成w.x.y.z的形式。例如,32位的二进制IP地址:

110010l0010111000111000100101100

(110开头的为C类地址)

用点分十进制表示法,就是将每个字节的二进制数转换成十进制数(中间用.隔开),则为:

202.92.113.44

202.92.113.44是一个C类IP地址,前3个字节(202.92.113)为网络号,最后一个字节(44)为主机号。

5.特殊的IP地址形式

IP地址除了可以表示主机的一个物理连接外,还有几种特殊的表现形式。

(1)网络地址

在互联网中,经常需要表示一个网络地址。IP地址方案规定,网络地址包含了一个有效的网络号和一个全0的主机号,用来表示一个具体的网络。例如,202.92.113.44是一个C类IP地址,其所在的网络地址=网络号+主机号(主机全为0),即202.92.113.0

其中,202.92.113为网络号,主机号为44,这里改为0。

(2)广播地址

当一个设备向网络上的所有设备发送数据时,这就是广播。IP地址具有两种广播地址形式:一种叫直接广播地址,另一种叫有限广播地址。

①直接广播地址包含一个有效的网络地址和一个全“1”的主机号,其作用是因特网上的主机向其他网络广播信息。如C类IP地址202.92.113.255(255转换成二进制数就是11111111),就是一个直接广播地址。

②32位全为“1”的IP地址(255.255.255.255)叫做有限广播地址,用于本网广播。

(3)回送地址

A类地址127.0.0.0是一个保留地址,不可能出现在任何网络上,用于网络软件测试及本地机器进程间通信。

(4)本地地址

有些IP地址(10.×××.×××.×××、192.168.×××.×××等)不分配给因特网用户,用户可以在本地的内部网络中使用,如果内部网络与因特网相连,必须将其转换。

6.子网编址

随着计算机技术和网络的发展,小型网络越来越多,这些网络拥有多台主机,若每台主机给予一个地址则浪费太多,因此,人们利用子网编址的方式来克服这一困难。

(1)子网编址方法

IP地址由网络号和主机号组成。在实际应用中,需要对IP地址中的主机号部分进行再次划分,将其划分成子网号和主机号两部分。如果该IP地址代表一个小型网络,这就相当于将原主机号当做一个子网,在其中再划分一个主机号为小型网络中的`主机作为标记。

为了创建一个子网,我们需要将标准的IP地址中的主机号部分“借”出几位指定为子网中的子网号,其规则如下:

首先,必须保证主机号部分能够剩余2位;

其次,子网地址可以借用主机号部分的任何位数(至少借2位);

最后,借出后,主机号还必须保留2位。

(2)子网表示法

前面我们提到,对于标准的IP地址,我们可以通过它的前几位判定这是一个什么类型的网络,如前l位是0的必然是A类地址,前2位是1、0的必然是8类地址……那么我们划分了予网后,如何知道IP地址中哪些位表示网络和子网,哪些位表示主机部分呢?子网编址使用了子网掩码(或称为子网屏蔽码)来区分。

对应32位的标准IP地址,其子网掩码也采用32位(二进制数)。IP协议规定:

再次划分后的IP的网络号部分和主机号部分用子网屏蔽码(也称子网掩码)来区分,子网屏蔽码是32位的二进制数,分别对应IP地址的32位二进制数。

在子网掩码中,与IP地址中的网络和子网号部分相对应的用“1”表示(1是二进制数,十进制数为255),与IP地址的主机号部分相对应的用“0”表示。

将IP地址和它的子网掩码结合,就可以判断出IP地址中的哪些位是表示网络和子网,哪些是表示主机。

(3)子网掩码的通俗解释

假如你是河南省郑州市人(IP地址),我是河南省南阳市人(IP地址),我们在洛阳市见面,如果我们把子网掩码定义为市,通常来说我们不是老乡(意指不是一个网段)。但如果我们把子网掩码定义为“省”,这个时候就算我们在安徽省见了面,那我们也是老乡(因为咱们都是河南省人啊!)。判断一个IP是不是在同一个网段,不仅要看他们的IP地址,更重要的是要取决与子网掩码的相同)。

7.地址解析协议(ARP)

将IP地址映射到物理地址的实现方法很多。地址解析协议(ARP)是以太网经常使用的映射方法,它充分利用了以太网的广播能力,将IP地址与物理地址进行动态绑定。

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