当前课程知识点:计算机文化基础 > 第8课:+互联网 > 从功能角度来认识计算机网络 > IPv4(上)
到现在
你的问题可能就更多了
假设我的数据
要访问的数据
服务器已经有响应了
并把这个数据推到了
某个路由器上
那么这个路由器
是怎么知道这个数据是给我的
路由器凭什么认识我
并把我要的服务送给我呢
这个秘密
就是IP地址
正是这个IP地址
实现了主机和主机之间的
信息传递
它是Internet
能够运行的一个基础
IP地址其实就像一个门牌号
整个通信子网包括
路由器在内
就像快递公司的飞机
卡车和那快递员
他们都是依据这个
IP地址这个门牌号
快速的将你要的数据
传送给你的
IP地址
现在通用的协议呢
包括IPV4和IPV6
这两个版本
不管是哪个版本
它所采用的都是二进制来表示
都是来标识一个网络中
特定的主机所用的
这就是一个IPV4的地址
32位的地址
比如10100110011等等一大串
所以这种标识方法
完全不符合我们使用的习惯
那怎么来标识能习惯呢
常用的是点十进制的表示方法
什么叫点十进制呢
我们可以看到
这是32位的地址
我们把它切成4段
用三个点将它隔开
每一段都是一个十进制的数
显然
这一个十进制的数
就是在0到255之间
那么刚才我们看到的这个例子
一大长串的数据
就32位的一个地址
实际上就是166.111.4.118
是清华大学的某个网站的IP地址
早期IPV4的地址
按照网络规模的大小
常常分成这样几个类
最常见的是ABC类
给用户用的
D类保留给了组播用
而E类呢
彻底保留起来不用了
这些呢
都统称为有类地址
其中A类地址
仅仅是一个字节
也就是第一个字节
作为网络段的地址
后面呢
就是可以分配给这个网络段的
任意一台主机
而且
约定了整个这个网络段的最小的这个
IP号
也就是说全0的那个(地址)
是作为这个网络段的标识
不能分配给某一个主机
而最大的(地址)
也就是全1的
这个地址呢
是给这个网络广播用的
除了这两个地址之外
可以在这个网段中的任意一台主机分配
A类地址呢
最高位是0
第一个字节作为网络段标识
B类地址呢
最高的两位是10
它保留了两个字节
作为网络段标识
那么后两个字节呢
都可以分配给主机用
我们可以想象
一个B类的网段地址
可以分配多少个主机呢
大约是2的16次方个
当然同学们也就可以推理出来了
A类地址中
一个地址一个网络段
大约可以容纳2的24次方个主机
那么C类地址呢
最高的三位是110
它用三个字节
也就是最高的三个字节
来标识网络段
显然
每一个网络段
里头容纳的主机数就少了
最多一个字节
又去掉了全0
最小的这个网络段标识的IP
和最大的全1的
这样一个广播用的地址
剩下的才可以分配给主机
那剩下的地址是多少个呢
只剩下254个
IP地址有两个功能
一个呢就是来
在全局标识某一台机器
还有一个功能就是定位
你这台机器所在的网络
如果
地址都是按照有类的方式进行管理
显然
核心路由器的路由表
不用多大
那按类管理就好了
可惜
IPV4地址太少了
我们知道
美国有多所高校
自己啊
一个学校可能就有几个A类地址
而我们中国呢
没有一个学校有A类地址
即使有一些高校
有一个完整的B类地址
就已经不错了
如果按照有类的地址进行分配
IPV4早就没办法普及了
无法形成现在这个Internet
那么IPV4地址如此的稀缺
怎么解决这个问题呢
怎么让它普及呢
首先的解决的办法就是
无类别编址
什么叫无类别编址
就是不再像过去那样
分ABC类了
那么怎么分
就是用网络前缀
各个网段来标识
每一个不同的网络
过去是一个字节一个字节
来划分网段
那是有类的划分方法
无类别的呢
就是打破一个字节一个字节
的这样对齐的方式
随意
可以(在)任意的地方进行划分
这样呢
就使网段的数量
增加了
怎么实现网段的任意划分呢
靠的就是网络掩码
什么是网络掩码呢
我们看一看这个例子
就清晰了
首先
你会分配到一个IP地址
然后呢
拿一个掩码
来和它匹配
匹配出来一个网段
怎么匹配呢
我们可以看到
从最开始
连续的1
最高位是1
然后连续的1
来标识这个网段号
当这个1消失的时候
也就是它变成0了
就开始了主机号段
这连续的这段1
就是它的掩码
当然
后面那些0你也不能丢
这样就标识出来了
哪段是网络段
哪段是用户段
我们拿这个掩码
和IP地址做一个位与
也就是按位
做一个与操作
我们可以看到
所有是掩码是1的地方
都留下来了
所有是0的地方
IP地址都变成0了
显然
留下的这个地址
与的结果就是这个网段的标号
这样也就实现了
无类别编址
当然
不是说
无类别编址就把ABC
过去的分类方法就全部的
抛弃掉或不兼容了
我们可以看一看
A类地址
实际上它的掩码呢
就是255.0.0.0
是变了一种特殊的形式
现在这种掩码的方式呢
仍然和它是兼容的
B类地址呢
就是两个255.255.0.0
C类地址呢
就是三个255.255.255.0
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