近日,我们继续探讨网络技术中的关键概念。让我们深入了解IP地址的奥秘,对它感兴趣的读者,请点击关注,共同探索网络世界的秘密。
IP地址在网络中扮演着至关重要的角色,它用于标识每个网络节点或网络设备的接口。
IP地址负责在互联网上为报文寻址。一个IPv4地址由32位组成。
IP地址可以采用二进制或点分十进制的表示方式。通常,IPv4地址使用“点分十进制”来表示。
从图示中我们可以得知,IP地址由四个字段组成,每个字段为一个字节,包含8位。每个字段的最大值限定为255。IP地址由网络号(包括子网号)和主机号构成,其中网络地址表示整个网络的标识,而主机地址则指明网络内特定主机的身份。
具体来说,网络地址确定了设备所属的网络,而主机地址则确定了该设备在网络中的具置。这两者之间存在着主从关系。
子网掩码的功能是界定IP地址属于哪个类别(A、B、C等)的网络。它还能判断两个IP地址是否同属一个子网。
子网掩码是一个32位的二进制地址,其中1为网络位,0为主机位。它同样使用点式十进制表示法。如果两个IP地址在经过子网掩码的按位与运算后结果相同,那么这两个IP地址就属于同一子网。
特别地,全为1的位数代表网络部分;全为0的位数代表主机部分。其中24个1表示网络部分的位数。
关于IP地址的分配,公网地址是由IANA统一管理和分配的,以确保每个IP地址在互联网上的唯一性。若需使用公网地址,需向专门机构申请。
公网IP地址的国际分配方式如下:
私网地址适用于那些不需要接入互联网的应用场景,例如大学的内部网络。这些场景下的设备只需在同一网络中确保IP地址不冲突即可。A、B、C类地址中有一部分被预留作为私网IP地址,其使用可根据网络规模灵活选择。
为了便于管理和组网,IP地址被分为A、B、C、D、E五类,并且每类IP地址都配备了一个默认的网络掩码。
需要注意的是:
- 反掩码加子网掩码的结果是255.255.255.255。
- 网络地址为全0的IP地址以及广播地址(全1)均不可使用。
- 以127开头的地址用于本机测试,不可用于实际部署。
关于IP地址的数量及私网地址的详情:
IP地址空间中包含一些具有特殊含义和作用的IP地址。
例如:
- 0.0.0.0作为不明确的主机或目的网络的代表。
- 255.255.255.255作为一般的广播地址(在某些情况下可通过路由器),但某些广播地址无法通过路由器。
- 回环地址127.0.0.0/8用于本地测试,其中最常用的是127.0.0.1。
- 当DHCP服务出现故障或响应时间过长时,Windows系统会为你的主机分配一个以169.254.0.0开头的特殊IP地址。