IP协议提供一种全局通用的地址格式,为全网的每个网络和每台网络设备都分配一个网络地址,并在统一管理下进行地址分配,保证一个地址对应一台网络设备(习惯上统称为主机,下同),从而屏蔽了物理网络地址的差异。IP层所用到的地址叫做网络地址,又叫IP地址。
网络上的每台网络设备都必须有唯一的标识自己身份的IP地址,若局域网不与Internet相连,则可自定义其IP地址,若局域网连接到Internet,则需向Internet名字与号码指派公司(ICANN)申请全球唯一的IP地址,我国用户可向亚太网络信息中心(APNIC)申请IP地址。下面介绍IP地址及其相关的子网、子网掩码和子网划分等概念。
(1)IP地址的组成
IP地址由32位(4字节)组成,分为网络号(net id)和主机号(host id)两部分。其中,网络号(或称网络标识)用于区分不同的网络,主机号(或称主机标识)用于在一个网络中区分不同的主机。这种两级的IP地址可以记为“IP地址::={<网络号>,<主机号>}”。其中,“::=”表示“定义为”。
(2)IP地址的表示
IP地址有两种表示法:二进制数和点分十进制数。二进制数表示法就是用32位二进制数表示IP地址。点分十进制数表示法是把32位的IP地址分为4个8位二进制数,每8位用其等效的十进制数表示,之间用圆点隔开,其取值范围为0~255。
(3)IP地址的分类
IP地址共分为A、B、C、D、E五类,各类IP地址结构如图所示。
图 各类IP地址结构
由图可知,常用的A、B、C三类地址的网络地址、主机数量及网络规模如表所示。D类地址作为组播地址,用于支持多点传输技术。E类地址保留作为将来使用。
表 IP地址的类别与规模
可以根据IP地址第一个8位组的取值范围来区分类别:A类地址1~127,如10.0.0.12;B类地址128~191,如166.166.64.1;C类地址192~223,如199.168.0.2。
(4)TCP/IP对IP地址的一些规定
① IP地址除了一般标识一台主机外,还有几种具有特殊意义的特殊形式,主机号全“0”和全“1”的IP地址分别表示本网络的网络地址和广播地址,不能用于主机的IP地址。
② A类地址中的10.0.0.0~10.255.255.255,B类地址中的172.16.0.0~172.31.255.255和C类地址中的192.168.0.0~192.168.255.255,这三部分IP地址不允许在Internet上进行分配,但可以同时在多个不同的局域网内部使用,故称为私有IP地址或保留IP地址。
③ 地址段127.0.0.1~127.255.255.254也是属于保留使用的,用于本机环路测试IP地址。例如,测试网卡是否正常,可采用ping 127.0.0.1。