10.3.2 IP编址方式
在计算机技术中,地址是一种标识符,用于标识系统中的某个对象,不同的物理网络技术有不同的编址方式。IP网络技术是将不同物理网络技术统一起来的高层软件技术,在统一的过程中,首先要解决的问题就是地址的统一。对于地址,首先的要求是性,即在同一系统中一个地址只能对应一台主机(一台主机则不一定对应一个地址)。互联网中采用了一种全局通用的地址格式,为全网的每一台主机分配一个网络地址,依次来屏蔽物理网络地址的差异,从而为保证其以一个一致性实体的形象出现奠定了重要基础。
1.分类编址机制
最初的互联网采用简单的分类编址机制,一个IP地址由4个8位字节数字串组成,这4个字节通常用小数点分隔。每个字节可用十进制或十六进制表示,如129.45.8.22或0x8.0x43.0x10.0x26 就是用十进制或十六进制表示的IP地址。IP地址也可以用二进制表示。
一个IP地址包括两个标识码(ID),即网络ID和主机ID,如图10.10所示。
同一个物理网络上的所有主机都用同一个网络ID,网络上的一个主机(包括网络上工作站、服务器和路由器等)有一个主机ID与其对应。据此把IP地址的4个字节划分为两个部分,一部分用以标明具体的网络段,即网络ID;另一部分用以标明具体的节点,即宿主机ID。
在这32位地址信息内有五种定位的划分方式,这五种划分方法分别对应于A、B、C、D和E类IP地址,如表10.2所示。
表10.2 IP地址划分方法
A类:一个A类IP地址由1个字节的网络地址和3个字节的主机地址组成,网络地址的较高位必须是“0”(每个字节有8位二进制数)。
B类:一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成,网络地址的较高两位必须是“10”。
C类:一个C类地址由3个字节的网络地址和1个字节的主机地址组成,网络地址的较高三位必须是“110"。
D类:用于多点播送。第一个字节以“1110”开始。因此,任何第一个字节大于223小于240的IP地址是多点播送地址。全零的IP(“0.0.0.0”)地址对应于当前主机。全“1”的IP地址(“255.255.255.255”)是当前子网的广播地址。
E类:以“11110”开始,为将来使用保留。
用作特殊用途的IP地址:凡是主机段,即主机ID全部设为“0”的IP地址称之为网络地址,如129.45.0.0;广播地址:凡是主机ID部分全部设为“1”的IP地址称之为广播地址,如129.45.255.255;保留地址:网络ID不能以十进制“127”作为开头,在此类地址中数字127保留给诊断用。如127.1.1.1用于回路测试,同时网络ID的第一个8位组也不能全置为“0”,全“0”表示本地网络;网络ID部分全部为“0”和全部为“1”的IP地址被保留使用。
IP地址既适合大型网又适合小型网。IP地址是自定义的,它的较高位定义地址的类型。A类地址支持多个主机在一个网:较高位为0,跟随有7 bit网络部分和24 bit主机部分。在B类地址,较高位是非0,跟随有14 bit网络号和16 bit主机号。C类地址以110开始,跟随有21 bit网络号和8 bit主机号。按常规,IP地址由加点的字符给出。地址由四部分十进制数组成,用点作分隔。例如,10.0.0.51和128.10.2.1分别是A类和B类的IP地址。
传统分类编址方式使得同一物理网络上的所有主机共享一个相同的前缀——网
络ID,在互联网中选路时,只检查目的地址的网络ID,就可以找到目的主机所在的物理网络。
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