IP地址基础知识.ppt

1、IP地址基础知识,一、IP地址的含义 1、IP地址的定义 2、IP地址的特性 二、IP地址的格式和分类 1、IP地址的格式 2、IP地址的分类 三、IP地址与子网掩码的关系,一、IP地址的含义,1、什么是IP地址，为什么要使用IP地址？ IP地址是网络上的通信地址。一个IP地址是用来标识网络中的一个通信实体，比如一台主机，或者是路由器的某一个端口。而在基于IP协议网络中传输的数据包，也都必须使用IP地址来进行标识。,举例：,我们每家每户都有一个唯一固定的门牌，在我们写一封信时，要标明收信人的通信地址和发信人的地址，而邮政工作人员则通过该地址来决定邮件的去向。同样的过程也发生在计算机网络里，每个

2、被传输的数据包也要包括的一个源IP地址和一个目的IP地址，当该数据包在网络中进行传输时，这两个地址要保持不变，以确保网络设备总是能根据确定的IP地址，将数据包从源通信实体送往指定的目的通信实体。,2、IP地址具有三大特性： A、唯一性 B、明确性 C、通用性,唯一性：在Internet上，每一台微机或是设备每一个设备的IP地址就象我们的门牌一样都是唯一仅有的； 网络号由因特网权力机构分配，目的是为了保证网络地址的全球唯一性。主机地址由各个网络的管理员统一分配。因此，网络地址的唯一性与网络内主机地址的唯一性确保了IP地址的全球唯一性。,明确性：IP地址都是明确标识一台微机、路由器的某个端口、网络

3、上的一个机器。,通用性：在Internet上通信必须有一个32位的二进制地址，采用这种32位(bit)的通用地址格式，才能保证Internet网成为向全世界开放的、可互操作的通信系统。它是全球认可的计算机网络标识方法，通过这种方法，才能正确标识信息的收与发。,二、IP地址的格式和分类,1、IP地址的格式 IP地址 = 网络号+主机号 IP地址有二进制格式和十进制格式 二进制：10000011，01101011， 00000011，00011000 十进制：211.138.140.129,二进制与十进制的转换,2进制8个bit都是1对应的10进制值为255, 1+2+4+8+16+32+64+1

4、28=255,2、IP地址的分类 为了给不同规模的网络提供必要的灵活性，IP地址的设计者将IP地址空间划分为A、B、C、D、E五个不同的地址类别，其中A,B,C三类最为常用。,A类IP地址,一般用于大型网络 前一个八位代表网络号，后三个八位代表主机号 十进制的第一组为000127 001.x.y.z126.x.y.z 可有16，777，214台主机,A类,0,网络ID 8位,主机ID 24位,B类IP地址,一般用于各地区网管中心 前2个八位代表网络号，后2个八位代表主机号 十进制的第一组为128191 十进制写成128.x.y.z 191.x.y.z 可有65，534台主机,B类,1 0,网络

5、ID 16位,主机ID 16位,C类IP地址,一般用于校园网 前24位代表网络号，后8位代表主机号 十进制第一组为192223 十进制写成192.x.y.z 223.x.y.z 一个C类地址共可联上254个主机,C类,1 1 0,主机ID 8位,网络ID 24位,D类 用于组播（点对多点） - 前4位bits为 1110 第1字节从 224 到 239 E类 预留 前 5 位 bits 为 11110,几个特殊的IP,网络ID不能是 127 127 预留做LOOPBACK使用 网络ID和主机ID不能是 255 （所有位全1） 255 是广播地址 网络ID和主机ID不能是0 (所有位全10) O

6、 是网段的网络地址 主机ID在网段中是唯一的,1、私网IP地址,上面提到IP地址在全世界范围内唯一，看到这句话你可能有这样的疑问，像192.168.0.1这样的地址在许多地方都能看到，并不唯一，这是为何？Internet管理委员会规定如下地址段为私有地址，私有地址可以自己组网时用，但不能在Internet网上用，Internet网没有这些地址的路由，有这些地址的计算机要上网必须转换成为合法的IP地址,也称为公网地址。 例如说我们有很多的公司，每个公司都可以命名相同的部门，例如综合部，但对于外部，它只能用公司的名称与外部进行业务联系。,私网IP地址是为解决IP地址不足的问题 私网IP地址不在广域

7、网中广播 下面是A、B、C类网络中的私有地址段。你自己组网时就可以用这些地址了。 10.0.0.0- 10.255.255.255 A类地址 172.16.0.0 - 172.31.255.255 B类地址 192.168.0.0 - 192.168.255.255 C类地址,2、回送地址,A类网络地址127是一个保留地址，用于网络软件测试以及本地机进程间通信，叫做回送地址（loopback address）。无论什么程序，一旦使用回送地址发送数据，协议软件立即返回之，不进行任何网络传输。含网络号127的分组不能出现在任何网络上。,Ping 127.0.0.1,如果反馈信息失败,说明IP协议栈

8、有错,必须重新安装TCP/IP协议。如果成功,ping本机IP地址,如果反馈信息失败,说明你的网卡不能和IP协议栈进行通信。 如果网卡没接网线，用本机的一些服务如Sql Server、IIS等就可以用127.0.0.1这个地址。,3、广播地址,TCP/IP规定，主机号全为1的网络地址用于广播之用，叫做广播地址。所谓广播，指同时向同一子网所有主机发送报文。,4、网络地址,TCP/IP协议规定，每一位全为0的网络号被解释成本网络。由上可以看出：一、含网络号127的分组不能出现在任何网络上；二、主机和网关不能为该地址广播任何寻径信息。由以上规定可以看出，主机号全0全1的地址在TCP/IP协议中有特殊

9、含义，一般不能用作一台主机的有效地址。,为何PPPOE拨号上网、无线网卡上网,完成连接后获取到的的子网掩码是255.255.255.255,网关是自己的IP地址？,我们常常使用/24来作loopback interface，但是这在实际上是不适当的因为这段网络除非你要另外切子网络bind在其它interface上(但是这会有 overlapping的问题)，不然整段/24只能使用1个IP，所以并不恰当。 在实际使用上，我们一般会使用/32也就是255.255.255.255来当loopback interface的mask以节省ip address的使用，但是相对地，就会造成routing的增

10、加(变成每一个ip address都有一条routing entry，如果在拨号设备上没有适当的信息给上层router，很有可能造成routing table过大.) 简单地说是为了减少路由表。,如上图所示，住在龙川东路的住户要能互相找到对方，必须各自都要有个门牌号，这个门牌号就是各家的地址，门牌号的表示方法为：龙川东路+XX号。假如1号住户要找6号住户，过程是这样的，1号在大街上喊了一声：谁是6号，请回答。，这时龙川东路的住户都听到了，但只有6号作了回答，这个喊的过程叫广播，龙川东路的所有用户就是他的广播范围，假如龙川东路共有20个用户，那广播地址就是：龙川东路21号。也就是说，龙川东路的任

11、何一个用户喊一声能让广播地址-1个用户听到。,结合日常生活的例子来巩固以上的含义,从这个例中可以抽出下面几个词：街道地址：龙川东路，如果给该大街一个地址则用第一个住户的地址-1，此例为：龙川东路0号 （网络地址） 住户的号：如1号、2号等。（主机地址） 住户的地址：街道地址+XX号，如龙川东路1号、龙川东路2号等（IP地址=网络地址+主机地址） 广播地址：最后一个住户的地址+1，此例为：龙川东路21号,三、IP地址与子网掩码的关系,子网掩码是用来判断任意两台计算机的IP地址是否属于同一子网络的根据。最为简单的理解就是两台计算机各自的IP地址与子网掩码进行AND运算后，如果得出的结果是相同的，则

12、说明这两台计算机是处于同一个子网络上的，可以进行直接的通讯。,子网掩码的表示方法,A、IP地址 211.138.140.1 子网掩码 255.255.255.248 B、211.138.140.1/29 该子网中可用的IP地址 = 2（32-29）个-1个网络名-1个广播地址-网关 =5,一个网段的IP,一般来讲，一个网段的第一个IP地址是该网络的网络号，最后一个IP地址作为该网络的广播地址 例:211.138.140.1/30 地址范围:211.138.140.0211.138.140.3 地址0为该网段的网络号(网络名),地址3作为该网络的广播地址。 广播只发生在同一个子网当中，不同的子网

13、要互相通信需要通过路由器来实现。,IP地址-子网掩码运算演示,IP 地址,10100000 00011110 11001000 01100100,子网掩码,11111111 11111111 11111111 00000000,10100000 00011110 00010100 00000000,结果,160.30.20.100,255.255.255.0,160.30.20.0,如 160.30.20.10 和 160.30.20.100的掩码都为 255.255.255.0，这两个IP在同一子网 Note: 1 AND 1 = 1. Other combinations = 0.,子网的

14、计算,一个主机的IP地址是202.112.14.137，掩码是255.255.255.224，要求计算这个主机所在网络的网络地址和广播地址。 常规办法是把这个主机地址和子网掩码都换算成二进制数，两者进行逻辑与运算后即可得到网络地址。其实大家只要仔细想想，可以得到另一个方法：255.255.255.224的掩码所容纳的IP地址有25622432个（包括网络地址和广播地址），那么具有这种掩码的网络地址一定是32的倍数。而网络地址是子网IP地址的开始，广播地址是结束，可使用的主机地址在这个范围内，因此略小于137而又是32的倍数的只有128，所以得出网络地址是202.112.14.128。而广播地址就是下一个网络的网络地址减1。而下一个32的倍