解析 IP(IPv4)地址

解析 IP(IPv4)地址本文详细介绍了 IPv4 地址的组成 分类 子网掩码的作用以及私有 IP 地址和全局 IP 地址的区别

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为了保证正常通信,有必要为每个设备配置正确的 IP 地址。在互联网通信中,全世界都必须设定正确的IP地址。否则,根本无法实现正常的通信。而在用 TCP/IP 进行通信时,需要用 IP 地址识别主机和路由器。


一、组成

IPv4 地址在计算机中是由如下这样构成的

  • 四组二进制数
  • 每组八位二进制
  • 每组之间用点 . 隔开

二、IPv4 的分类

A类:1.0.0.0——126.255.255.254

  • 数量:总共只有 126 个A类网络,一个A类可容纳的主机地址上限为 个,约 1677 万台
  • 实质:A 类地址是以 0 开头的地址,即第一段介于 1~126
  • 范围:00000001.00000000.00000000.00000000 ~ 0…
  • 作用:这类地址通常为大型网络提供,即网络中主机多则用 A 类地址

B类:128.0.0.1——191.255.255.254

  • 数量:总共有 16384 个B类网络,每个B类网络最多可以连接 65534 台主机,约 6 万多台
  • 实质: B 类地址是以 10 开头的地址,即第一段介于 128~191
  • 范围:.00000000.00000000.00000001 ~ …
  • 作用:这类地址适用于中等规模的网络

C类:192.0.0.1——223.255.255.254

  • 数量:总共有 个C类地址,每个C类网络最多可以连接 254 台主机
  • 实质:C 类地址是以 110 开头的地址,即第一段介于 192~223
  • 范围:.00000000.00000000.00000001 ~ …
  • 作用:这类地址适用于校园网等小型网络

D类:224.0.0.1——239.255.255.254

  • 数量:总共有 个D类地址
  • 实质:C 类地址是以 1110 开头的地址,即第一段介于 224~239
  • 范围:.00000000.00000000.00000001 ~ …
  • 作用:这类地址称为广播地址,供特殊协议向选定的节点发送信息时用

E类:240.0.0.1——255.255.255.254

  • 数量:总共有 个D类地址
  • 实质:D 类地址是以 1111 开头的地址,即第一段介于 240~255
  • 范围: .00000000.00000000.00000001 ~ …
  • 作用:这类地址一般用于科研

三、子网掩码

单独的一串 IPv4 数字仅仅是一串数字,并没有什么实际含义。所以人们将 IPv4 中的 32 位数字划分了两个部分,即网络位和主机位

  • 网络位:用于标识网络,标识属于哪一段网络
  • 主机位:用于标识主机,标识某一段网络中的某一台主机

一个 IPv4 地址只要确定了其分类,也就确定了它的网络位和主机位 。但用着用着人们发现,用 IPv4 的类别来划分网络位,造成了很多的浪费,之后就提出了子网掩码的概念,用于标识 IPv4 地址中的哪几位为网络位

  1. 作用:子网掩码用于标识 IPv4 地址中的哪几位为网络位
  2. 子网掩码的三种表示方法
    • 二进制法:形式和 IPv4 地址的形式一样。但有个要求,要求地址必须是首位开始连续的“1”,不能有断断续续的 “1”
    • 十进制法:由二进制法转换过来的十进制
    • 后缀法:即 IPv4地址/十进制数。后面的十进制数代表 IPv4 地址从首位开始数到第几位为网络位。也表示子网掩码地址从首位开始数有几位连续的 1

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  1. 每组子网掩码地址可以取的值

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  1. 各类 IPv4 地址默认的子网掩码地址
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  2. 子网掩码判断 IP 地址的网段
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同一个网段的 ip 地址,物理线路连通后就可以相互通信。不同网段的 IP 地址,即便是物理线路连通,也不可以直接通信,需要路由器才能相互通信


四、特殊的地址

  1. 范围:127.0.0.1——127.255.255.255
  2. 也称为:本地回环地址、环回地址
  3. 作用:专门为本地回环测试而保留的地址

五、私有 IP 地址

  1. 作用:在局域网中使用的 IP 地址
  2. 别名:私有 IP、私有地址
  3. 说明:起初,互联网中的任何一台主机或路由器必须配有一个唯一的IP地址。然而,随着互联网的迅速普及,IP地址不足的问题日趋显著。如果一直按照现行的方法采用唯一地址的话,就会有IP地址耗尽的危险。为了防止耗尽的危险,就把 IP 地址再分了两类:私有地址和全局地址
  4. 私有地址的范围
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  5. 注意:私有地址只要在同一个区域里保证唯一即可。在不同的域里出现相同的私有地址是不会影响使用

六、全局 IP 地址

  1. 作用:在广域网中使用的 IP 地址
  2. 别名:全局 IP、全局地址、公网 IP、公网地址
  3. 全局地址的范围:除去私有地址的范围、0/8、127/8 后剩余的 IP 地址都为全局地址

七、私有 IP 地址和全局 IP 地址的关系

  • 私有 IP 最早没有计划连接互联网,而只用于互联网之外的独立网络
  • 当一种能够互换私有 IP 与全局 IP 的 NAT 技术诞生以后,配有私有地址的主机与配有全局地址的互联网主机 实现了通信
  • 现在有很多学校、家庭、公司内部正采用在每个终端设置私有IP,而在路由器(宽带路由器)或在必要 的服务器上设置全局IP地址的方法
  • 如果配有私有 IP 的地址主机想要连网时,则通过NAT进行转换。

八、广播地址

  1. 作用:广播地址用于在同一个链路中相互连接的主机之间发送数据包
  2. 写法:将 IPv4 地址中的主机位全部写成 1 ,就成了广播地址
  3. 举例
    image.png

九、网络地址

  1. 作用:用来定义一个网络区域,即用来代表一个网段。好比我们说“中国”,而中国并不属于任何一个省,它代表了一个整体
  2. 写法:将 IPv4 地址中的主机位全部写成 0 ,就成了网络地址

十、IP 地址个数计算

  1. 不能作为主机的 ip 地址
    • 主机位全为 0 的地址:一般用于标识这段网络地址,而不作为某主机的地址
    • 主机位全为 1 的地址:一般作为广播地址
  2. 每个网段中可连接的最大主机数量 = 232 – 子网掩码全为 1 的位数 – 2 = 2 子网掩码全为 0 的位数 -2
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  3. 网段个数=2子网掩码全为 1 的位数 – 固定位数
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十一、查看电脑的 IP 地址(window)

  1. 方法一:win + R —- cmd —- ipconfig (想看详细的,输入 ipconfig /all)
  2. 方法二:控制面板 —- 搜索网络 —- 网络连接 —- 选择正在连接的网络 —- 详细信息

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十二、手动设置电脑的 IP 地址

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