IP地址
- IP地址
- 概念
- 动态分配 IP(DHCP)
- NAT机制(网络转换机制)
- IPv6
- IP地址组成
- 特殊的IP地址
IP地址
IP协议报文结构:
概念
IP地址: 描述了主机的具体位置.有32位,利用点分十进制的方式来表示.例如: 192.168.190.77
32位ip地址表示的数据非常有限,42亿九千万…, 那么ip地址不够用了该怎么办呢??
动态分配 IP(DHCP)
当设备上网时才分配IP,不上网就不分配IP.(只是缓解了,没有解决问题)
NAT机制(网络转换机制)
- 内网IP: 不同的局域网中,内网IP可以重复.同一个局域网中,内网IP不能重复.
- 外网IP: 外网IP不能重复.
同一个局域网的设备进行通信是可以的.
不同局域网的设备要想通信必须要有一个拥有外网IP的设备进行中转.那么局域网内部设备访问带有外网IP的设备就要进行NAT了.
NAT的简化过程:
经过NAT后,内网IP被替换为外网IP11.22.33.44,在NAT机制下,一个外网IP代表的可以是很多设备.
返回响应:
数据报会先到达电信路由器,在触发NAT时,映射出映射表,通过映射表找到自己电脑的IP,这样就进行了一次通信.
这只是简化的NAT过程,有助于初学者去理解整体的通信过程.实际上,每次经过路由器转发,都"可能"会触发NAT机制.
NAT的缺点:
- 效率低下
- 过程繁琐
- 不方便直接访问局域网内的设备
IPv6
IPv6: 16字节: 数据范围 2^128
从根本上解决了IP地址不够用的问题,号称足以把地球的每一粒沙子都分配一个IP地址.
IP地址组成
- 网络号: 标识网段,保证相互连接的两个网段有不同的标识.
- 主机号: 标识主机,同一网段内,主机之间具有相同的网络号,但是必须有不同的主机号.
一个ip地址通过子网掩码来识别网络号和主机号.
子网掩码: 255.255.255.0 : 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000. 这里前24位是网络号, 后8位是主机号,也就是例如IP地址为:192.168.110.77, 转化为二进制为 “1100 0000 1010 1000 0110 1110 0100 1101”,网络号: 192.168.110.0, 主机号: 77
以前通过这个方案来管理划分网络号和主机号(但现在已经没人用了,仅供学习):
特殊的IP地址
- IP地址中的主机地址全为0: 就成为了网络号,代表了这个局域网.例如: 当子网掩码为255.255.255.0时,ip地址为192.168.110.0.
- IP地址中的主机地址全为1: 这是广播地址,用于给同一个链路相互连接的所有主机发送数据包.
例如: 当子网掩码为255.255.255.0时,ip地址为192.168.0.255 - 127.*的IP地址用于本地环回测试, 通常是127.0.0.1
