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IP地址技术介绍


IP地址

IP地址的分类和表示

连接到Internet上的设备接口必须有一个全球唯一的IP地址。IP地址长度为32比特,通常采用点分十进制方式表示,即每个IP地址被表示为以小数点隔开的4个十进制整数,每个整数对应一个字节,如10.1.1.1

IP地址由两部分组成:

l              网络号码字段(Net-id):用于区分不同的网络。网络号码字段的前几位称为类别字段(又称为类别比特),用来区分IP地址的类型。

l              主机号码字段(Host-id):用于区分一个网络内的不同主机。

为了方便管理及组网,IP地址分成五类,如1所示,其中蓝色部分为类别字段。

图1 五类IP地址

上述五类IP地址的地址范围如1所示。目前大量使用的IP地址属于ABC三类。

表1 IP地址分类及范围

地址类型

地址范围

说明

A

0.0.0.0127.255.255.255

IP地址0.0.0.0仅用于主机在系统启动时进行临时通信,并且永远不是有效目的地址

127.0.0.0网段的地址都保留作环回测试,发送到这个地址的分组不会输出到链路上,它们被当作输入分组在内部进行处理

B

128.0.0.0191.255.255.255

-

C

192.0.0.0223.255.255.255

-

D

224.0.0.0239.255.255.255

组播地址

E

240.0.0.0255.255.255.255

255.255.255.255用于广播地址,其他地址保留今后使用

 

特殊的IP地址

下列IP地址具有特殊的用途,不能作为主机的IP地址。

l              Net-id为全0的地址:表示本网络内的主机。例如,0.0.0.16表示本网络内Host-id16的主机。

l              Host-id为全0的地址:网络地址,用于标识一个网络。

l              Host-id为全1的地址:网络广播地址。例如,目的地址为192.168.1.255的报文,将转发给192.168.1.0网络内所有的主机。

子网和掩码

随着Internet的快速发展,IP地址已近枯竭。为了充分利用已有的IP地址,可以使用子网掩码将网络划分为更小的部分(即子网)。通过从主机号码字段部分划出一些比特位作为子网号码字段,能够将一个网络划分为多个子网。子网号码字段的长度由子网掩码确定。

子网掩码是一个长度为32比特的数字,由一串连续的“1”和一串连续的“0”组成。“1”对应于网络号码字段和子网号码字段,而“0”对应于主机号码字段。

2所示是一个B类地址划分子网的情况。

图2 IP地址子网划分

多划分出一个子网号码字段会浪费一些IP地址。例如,一个B类地址可以容纳65534216-2,去掉主机号码字段全1的广播地址和主机号码字段全0的网段地址)个主机号码。但划分出9比特长的子网字段后,最多可有51229)个子网,每个子网有7比特的主机号码,即每个子网最多可有12627-2,去掉主机号码字段全1的广播地址和主机号码字段全0的网段地址)个主机号码。因此主机号码的总数是512*126=64512个,比不划分子网时要少1022个。

若不进行子网划分,则子网掩码为默认值,此时子网掩码中“1”的长度就是网络号码的长度,即ABCIP地址对应的子网掩码默认值分别为255.0.0.0255.255.0.0255.255.255.0

IP地址借用

所谓“IP地址借用”,是指一个接口上没有配置IP地址,但为了使该接口能正常使用,就向同一设备上其它有IP地址的接口借用一个IP地址IP地址借用使用的场合如下:

l              IP地址资源比较缺乏的环境下,为了节约IP地址资源,可以配置某个接口借用其他接口的IP地址。

l              如果某个接口只是偶尔使用,可以配置该接口借用其他接口的IP地址,而不必让其一直占用一个单独的IP地址。

 

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