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什么是ip地址?

http://ip.yqie.com 2016年05月27日        

互联网协议地址(英语:Internet Protocol Address,又译为网际协议地址),缩写为IP地址(IP Address),是分配给网络上使用网际协议的设备的数字标签。

IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式,它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址,以此来屏蔽物理地址的差异。目前还有些ip代理软件,但大部分都收费。


IP是英文Internet Protocol的缩写,意思是“网络之间互连的协议”,也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中,它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则,规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统,只要遵守IP协议就可以与因特网互连互通。正是因为有了IP协议,因特网才得以迅速发展成为世界上最大的、开放的计算机通信网络。因此,IP协议也可以叫做“因特网协议”。


IP地址被用来给Internet上的电脑一个编号。大家日常见到的情况是每台联网的PC上都需要有IP地址,才能正常通信。我们可以把“个人电脑”比作“一台电话”,那么“IP地址”就相当于“电话号码”,而Internet中的路由器,就相当于电信局的“程控式交换机”。


常见的IP地址分为IPv4与IPv6两大类。

IPv4位址

由32位二进制数组成,为便于使用,常以XXX.XXX.XXX.XXX形式表现,每组XXX代表小于或等于255的10进制数。例如百度的一个IP地址是103.235.46.39。


IP地址通常被分割为4个“8位二进制数”(也就是4个字节)。IP地址通常用“点分十进制”表示成(a.b.c.d)的形式,其中,a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。例:点分十进IP地址(100.4.5.6),实际上是32位二进制数(01100100.00000100.00000101.00000110)。


IP地址分为A、B、C、D、E5类,它们适用的类型分别为:大型网络;中型网络;小型网络;多目地址;备用。常用的是B和C两类。

A类IP地址


一个A类IP地址是指, 在IP地址的四段号码中,第一段号码为网络号码,剩下的三段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话,A类IP地址就由1字节的网络地址和3字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“0”。A类IP地址中网络的标识长度为8位,主机标识的长度为24位,A类网络地址数量较少,有126个网络,每个网络可以容纳主机数达1600多万台。

A类IP地址 地址范围1.0.0.0到127.255.255.255[1]  (二进制表示为:00000001 00000000 00000000 00000000 - 01111110 11111111 11111111 11111111)。最后一个是广播地址。

A类IP地址的子网掩码为255.0.0.0,每个网络支持的最大主机数为256的3次方-2=16777214台。


B类IP地址


一个B类IP地址是指,在IP地址的四段号码中,前两段号码为网络号码。如果用二进制表示IP地址的话,B类IP地址就由2字节的网络地址和2字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“10”。B类IP地址中网络的标识长度为16位,主机标识的长度为16位,B类网络地址适用于中等规模的网络,有16384个网络,每个网络所能容纳的计算机数为6万多台。

B类IP地址地址范围128.0.0.0-191.255.255.255[3]  (二进制表示为:10000000 00000000 00000000 00000000----10111111 11111111 11111111 11111111)。 最后一个是广播地址。

B类IP地址的子网掩码为255.255.0.0,每个网络支持的最大主机数为256的2次方-2=65534台。


C类IP地址


一个C类IP地址是指,在IP地址的四段号码中,前三段号码为网络号码,剩下的一段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话,C类IP地址就由3字节的网络地址和1字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“110”。C类IP地址中网络的标识长度为24位,主机标识的长度为8位,C类网络地址数量较多,有209万余个网络。适用于小规模的局域网络,每个网络最多只能包含254台计算机。

C类IP地址范围192.0.0.0-223.255.255.255[3]  (二进制表示为: 11000000 00000000 00000000 00000000 - 11011111 11111111 11111111 11111111)。

C类IP地址的子网掩码为255.255.255.0,每个网络支持的最大主机数为256-2=254台


D类IP地址


D类IP地址在历史上被叫做多播地址(multicast address),即组播地址。在以太网中,多播地址命名了一组应该在这个网络中应用接收到一个分组的站点。多播地址的最高位必须是“1110”,范围从224.0.0.0到239.255.255.255。


E类属于特殊保留地址


1. 每一个字节都为0的地址(“0.0.0.0”)对应于当前主机;

2. IP地址中的每一个字节都为1的IP地址(“255.255.255.255”)是当前子网的广播地址;

3. IP地址中凡是以“11110”开头的E类IP地址都保留用于将来和实验使用。

4. IP地址中不能以十进制“127”作为开头,该类地址中数字127.0.0.1到127.255.255.255用于回路测试,如:127.0.0.1可以代表本机IP地址,用“http://127.0.0.1”就可以测试本机中配置的Web服务器。

5. 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。


IP地址是唯一的。目前IP技术可能使用的IP地址最多可有约42亿个。骤看可能觉得很难会用尽,但由于早期编码和分配上的问题,使很多区域的编码实际上被空出或不能使用。加上互联网的普及,使大部分家庭都至少有一部电脑,连同公司的电脑,以及连接网络的各种设备都消耗了大量IPv4地址资源。

随着互联网的快速成长,IPV4就是有4段数字,每一段最大不超过255。由于互联网的蓬勃发展,IP位址的需求量愈来愈大,使得IP位址的发放愈趋严格,各项资料显示全球IPv4位址可能在2005至2010年间全部发完(实际情况是在2011年2月3日IPv4位地址分配完毕)。相应的科研组织已研究出128位的IPv6,其IP地址数量最高可达3.402823669 × 1038个,届时每个人家居中的每件电器,每件对象,甚至地球上每一粒沙子都可以拥有自己的IP地址。


在A类、B类、C类IP地址中,如果主机号是全1,那么这个地址为直接广播地址,它是用来使路由器将一个分组以广播形式发送给特定网络上的所有主机。

32位全为1的IP地址“255.255.255.255”为受限广播地址("limited broadcast" destination address),用来将一个分组以广播方式发送给本网络中的所有主机,路由器则阻挡该分组通过,将其广播功能限制在本网内部。

IPv6地址

IPv6编址

从IPv4到IPv6最显著的变化就是网络地址的长度。RFC 2373和RFC 2374定义的IPv6地址,就像下面章节所描述的,有128位长;IPv6地址的表达形式,一般采用32个十六进制数。

IPv6中可能的地址有2128≈3.4×1038个,具体数量为340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456个。也可以想象为1632个,因为32位地址每位可以取16个不同的值(参考组合数学)。

在很多场合,IPv6地址由两个逻辑部分组成:一个64位的网络前缀和一个64位的主机地址,主机地址通常根据物理地址自动生成,叫做EUI-64(或者64-位扩展唯一标识)

IPv6地址表示

IPv6地址为128位长但通常写作8组每组四个十六进制数的形式。例如:

  • 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344

是一个合法的IPv6地址。

如果四个数字都是0,可以被省略。例如:

  • 2001:0db8:85a3:0000:1319:8a2e:0370:7344

等价于

  • 2001:0db8:85a3::1319:8a2e:0370:7344

遵从这些规则,如果因为省略而出现了两个以上的冒号的话,可以压缩为一个,但这种零压缩在地址中只能出现一次。因此:

  • 2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab

  • 2001:0DB8:0000:0000:0000::1428:57ab

  • 2001:0DB8:0:0:0:1428:57ab

  • 2001:0DB8:0::0:1428:57ab

  • 2001:0DB8::1428:57ab

都是合法的地址,并且他们是等价的。但

  • 2001::25de::cade

是非法的。(因为这样会使得搞不清楚每个压缩中有几个全零的分组)

同时前导的零可以省略,因此:

  • 2001:0DB8:02de::0e13

等价于

  • 2001:DB8:2de::e13

如果这个地址实际上是IPv4的地址,后32位可以用10进制数表示;因此:


    • ffff:192.168.89.9等价于::ffff:c0a8:5909,但不等价于::192.168.89.9和::c0a8:5909。

    • ffff:1.2.3.4格式叫做IPv4映射地址,是不建议使用的。而::1.2.3.4格式叫做IPv4一致地址

IPv4地址可以很容易的转化为IPv6格式。举例来说,如果IPv4的一个地址为135.75.43.52(十六进制为0x874B2B34),它可以被转化为0000:0000:0000:0000:0000:0000:874B:2B34或者::874B:2B34。同时,还可以使用混合符号(IPv4-compatible address),则地址可以为::135.75.43.52。


其他

IP地址就像是我们的家庭住址一样,如果你要写信给一个人,你就要知道他(她)的地址,这样邮递员才能把信送到。计算机发送信息就好比是邮递员,它必须知道唯一的“家庭地址”才能不至于把信送错人家。只不过我们的地址使用文字来表示的,计算机的地址用二进制数字表示。


众所周知,在电话通讯中,电话用户是靠电话号码来识别的。同样,在网络中为了区别不同的计算机,也需要给计算机指定一个连网专用号码,这个号码就是“IP地址”。


将IP地址分成了网络号和主机号两部分,设计者就必须决定每部分包含多少位。网络号的位数直接决定了可以分配的网络数(计算方法2^网络号位数-2);主机号的位数则决定了网络中最大的主机数(计算方法2^主机号位数-2)。然而,由于整个互联网所包含的网络规模可能比较大,也可能比较小,设计者最后聪明的选择了一种灵活的方案:将IP地址空间划分成不同的类别,每一类具有不同的网络号位数和主机号位数。


TCP/IP协议需要针对不同的网络进行不同的设置,且每个节点一般需要一个“IP地址”、一个“子网掩码”、一个“默认网关”。不过,可以通过动态主机配置协议(DHCP),给客户端自动分配一个IP地址,避免了出错,也简化了TCP/IP协议的设置。


那么,互域网怎么分配IP地址呢?互联网上的IP地址统一由一个叫“ICANN”(Internet Corporation for Assigned Names and Numbers,互联网赋名和编号公司)的组织来管理。


IP地址现由因特网名字与号码指派公司ICANN(Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)分配。

InterNIC:负责美国及其他地区;

ENIC:负责欧洲地区;

APNIC(Asia Pacific Network Information Center): 我国用户可向APNIC申请(要缴费)

负责A类IP地址分配的机构是ENIC

负责北美B类IP地址分配的机构是InterNIC

负责亚太B类IP地址分配的机构是APNIC


公有地址

公有地址(Public address)由Inter NIC(Internet Network Information Center因特网信息中心)负责。这些IP地址分配给注册并向Inter NIC提出申请的组织机构。通过它直接访问因特网。

IP地址私有地址

私有地址(Private address)属于非注册地址,专门为组织机构内部使用。

以下列出留用的内部私有地址

A类 10.0.0.0--10.255.255.255

B类 172.16.0.0--172.31.255.255

C类 192.168.0.0--192.168.255.255


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