计算机网络之分类的IP地址(IP地址及其表示方法)

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计算机网络之分类的IP地址

(IP地址及其表示方法)

IP地址及其表示方法

整个的互联网就是一个单一的、抽象的网络。IP地址就是给互联网上的每一台主机(或路由器)的每一个接口分配一个在全世界范围内是唯一的32位的标识符。IP地址的结构使我们可以在互联网上很方便地进行寻址。IP地址现在由互联网名字和数字分配机构ICANN(Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)进行分配。

IP地址的编址方法共经过了三个历史阶段。

(1)分类的IP地址。这是最基本的编址方法,在1981年就通过了相应的标准协议。

(2)子网的划分。这是对最基本的编址方法的改进,其标准RFC950在1985年通过。

(3)构成超网。这是比较新的无分类编址方法。1993年提出后很快就得到推广应用。

今天只讨论最基本的分类的IP地址。

所谓“分类的IP地址”就是将IP地址划分为若干个固定类,每一类地址都由两个固定长度的字段组成,其中第一个字段是网络号(net-id),它标志主机(或路由器)所连接到的网络。一个网络号在整个互联网范围内必须是唯一的。第二个字段是主机号(host-id),它标志该主机(或路由器)。一台主机号在它前面的网络号所指明的网络范围内必须是唯一的。由此可见,一个IP地址在整个互联网范围内是唯一的。

这种两级的IP地址可以记为:

式(4-1)中的符号“:=”表示“定义为”。图4-5给出了各种IP地址的网络号字段和主机号字段,这里A类、B类和C类地址都是单播地址(一对一通信),是最常用的。

从图4-5可以看出:

·A类、B类和C类地址的网络号字段(在图中这个字段是灰色的)分别为1个、2个和3个字节长,而在网络号字段的最前面有1~3位的类别位,其数值分别规定为0,10和110。

·A类、B类和C类地址的主机号字段分别为3个、2个和1个字节长。

·D类地址(前4位是1110)用于多播(一对多通信)。我们将在4.6节讨论IP多播。

·E类地址(前4位是1111)保留为以后用。

这里要指出,由于近年来已经广泛使用无分类IP地址进行路由选择,A类、B类和C类地址的区分已成为历史[RFC1812],但由于很多文献和资料都还使用传统的分类的IP地址,而且从概念的演进上更清晰,因此我们在这里还要从分类的IP地址讲起。

从IP地址的结构来看,IP地址并不仅仅指明一台主机,而是还指明了主机所连接到的网络。

把IP地址划分为A类、B类、C类三个类别,当初是这样考虑的。各种网络的差异很大,有的网络拥有很多主机,而有的网络上的主机则很少。把IP地址划分为A类、B类和C类是为了更好地满足不同用户的要求。当某个单位申请到一个IP地址时,实际上是获得了具有同样网络号的一块地址。其中具体的各台主机号则由该单位自行分配,只要做到在该单位管辖的范围内无重复的主机号即可。

对主机或路由器来说,IP地址都是32位的二进制代码。为了提高可读性,我们常常把32位的IP地址中的每8位插入一个空格(但在机器中并没有这样的空格)。为了便于书写,可用其等效的十进制数字表示,并且在这些数字之间加上一个点。这就叫做点分十进制记法(dotted decimal notation)。图4-6是一个B类IP地址的表示方法。显然,128.11.3.31比 书写起来要方便得多。

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