IPv4地址和下一代IP地址

文章作者 100test 发表时间 2007:03:10 18:07:58
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IPv4地址基本概念
　　Internet依靠TCP／IP协议，在全球范围内实现不同硬件结构、不同操作系统、不同网络系统的互联。在Internet上，每一个节点都依靠惟一的IP地址互相区分和相互联系。每个IP地址都包含两部分网络ID和主机ID。网络ID标识在同一个物理网络上的所有宿主机，主机ID标识该物理网络上的每一个宿主机，于是整个Internet上的每台计算机都依靠各自惟一的IP地址来标识。IP地址构成了整个Internet的基础，从网络的层次结构考虑，一个IP地址必须指明两点：
　　1.属于哪个网络
　　2.是这个网络中的哪台主机
　　于是，IP地址的格式为：网络号、主机号。
　　一.IP地址的类型及其表示
　　目前因特网使用的地址都是IPv4地址，32比特，通常用4个点分十进制数表示，如：202.112.14.1。它主要由两部分组成：一部分是用于标识所属网络的网络地址；另一部分是用于标识给定网络上的某个特定的主机的主机地址。为了给不同规模的网络提供必要的灵活性，IP的设计者将IP地址空间划分为几个不同的地址类别，地址类别的划分就针对于不同大小规模的网络。
　　A类网：网络号为1个字节，定义最高比特为0，余下7比特为网络号，主机号则有24比特编址。用于超大型的网络，每个网络有16777216(224)台主机(边缘号码如全“0”或全“1”的主机有特殊含义，这里没有考虑)。全世界总共有128(27)个A类网络，早已被瓜分完了。
　　B类网：网络号为2字节，定义最高比特为10，余下14比特为网络号，主机号则可有16比特编址。B类网是中型规模的网络，总共有16384(214)个网络，每个网络有65536(216)台主机(也忽略边缘号码)。
　　C类网：网络号为3字节，定义最高三比特为110，余下21比特为网络号，主机号仅有8比特编址。C类地址适用的就是较小规模的网络了，总共有2097152(221)个网络号码，每个网络有256(28)台主机(忽略边缘号码)。
　　D类网：不分网络号和主机号，定义最高四比特为1110，表示一个多播地址，即多目的地传输，可用来识别一组主机。
　　如何识别一个IP地址的属性？只须从点分法的最左一个十进制数就可以判断其归属。例如，1～126属A类地址，128～191属B类地址，192～223属C类地址，224～239属D类地址。除了以上四类地址外，还有E类地址，但暂未使用。
　　对于因特网IP地址中有特定的专用地址不作分配：
　　(1)主机地址全为“0”。不论哪一类网络，主机地址全为“0”表示指向本网，常用在路由表中。
　　(2)主机地址全为“1”。主机地址全为“1”表示广播地址，向特定的所在网上的所有主机发送数据报。
　　(3)四字节32比特全为“1”。若IP地址4字节32比特全为“1”，表示仅在本网内进行广播发送。
　　(4)网络号127。TCP／IP协议规定网络号127不可用于任何网络。其中有一个特别地址：127.0.0.1称之为回送地址(Loopback)，它将信息通过自身的接口发送后返回，可用来测试端口状态。
　　二.IP地址与路由的关系
　　为了提高IP地址使用效率及路由效率，在基础的IP地址分类上对IP编址进行了相应改进。
　　1.子网编址
　　一般地，32位的IP地址被分为两部分，即网络号和主机号。为提高IP地址的使用效率，子网编址的思想是将主机号部分进一步划分为子网号和主机号，即这种模式：网络号子网号主机号。
　　在原来的IP地址模式中，网络号部分就标识一个独立的物理网络引入子网模式后，网络号部分加上子网号才能全局惟一地标识一个物理网络。子网编址使得IP地址具有一定的内部层次结构，这种层次结构便于IP地址分配和管理。它的使用关键在于选择合适的层次结构——如何既能适应各种现实的物理网络规模，又能充分地利用IP地址空间即从何处分隔子网号和主机号。
　　2.子网路由
　　在子网编址模式下，仅凭地址类别提取地址的网络号和主机号将是不正确的，而必须在路由表的每一个表目中加入子网掩码，于是子网编址模式下的路由表条目变为：｛目的网络地址，子网掩码，下一路由器地址｝，这样可以用子网掩码的设置来区分不