不管是學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)還是上網(wǎng),IP地址都是出現(xiàn)頻率非常高的詞。Windows系統(tǒng)中設(shè)置IP地址的界面如圖1所示,圖中出現(xiàn)了IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認網(wǎng)關(guān)和DNS服務(wù)器這幾個需要設(shè)置的地方,只有正確設(shè)置,網(wǎng)絡(luò)才能通,那這些名詞都是什么意思呢?學(xué)習(xí)IP地址的相關(guān)知識時還會遇到網(wǎng)絡(luò)地址、廣播地址、子網(wǎng)等概念,這些又是什么意思呢?圖1要解答這些問題,先看一個日常生活中的例子。如圖2所示,住在北大街的住戶要能互相找到對方,必須各自都要有個門牌號,這個門牌號就是各家的地址,門牌號的表示方法為:北大街+XX號。假如1號住戶要找6號住戶,過程是這樣的,1號在大街上喊了一聲:"誰是6號,請回答。",這時北大街的住戶都聽到了,但只有6號作了回答,這個喊的過程叫"廣播",北大街的所有用戶就是他的廣播范圍,假如北大街共有20個用戶,那廣播地址就是:北大街21號。也就是說,北大街的任何一個用戶喊一聲能讓"廣播地址-1"個用戶聽到。圖2從這個例中可以抽出下面幾個詞:街道地址:北大街,如果給該大街一個地址則用第一個住戶的地址-1,此例為:北大街0號住戶的號:如1號、2號等。住戶的地址:街道地址+XX號,如北大街 1號、北大街 2號等廣播地址:最后一個住戶的地址+1,此例為:北大街21號Internet網(wǎng)絡(luò)中,每個上網(wǎng)的計算機都有一個像上述例子的地址,這個地址就是IP地址,是分配給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的門牌號,為了網(wǎng)絡(luò)中的計算機能夠互相訪問,IP地址=網(wǎng)絡(luò)地址+主機地址,圖1中的IP地址是192.168.100.1,這個地址中包含了很多含義。如下所示:網(wǎng)絡(luò)地址(相當(dāng)于街道地址): 192.168.100.0主機地址(相當(dāng)于各戶的門號):0.0.0.1IP地址(相當(dāng)于住戶地址):網(wǎng)絡(luò)地址+主機地址=192.168.100.1廣播地址: 192.168.100.255這些地址是如何計算出來的呢?為什么計算這些地址呢?要想知道如何,先要明白一個道理,學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的目的就是如何讓網(wǎng)絡(luò)中的計算機相互通訊,也就是說要圍繞著"通"這個字來學(xué)習(xí)和理解網(wǎng)絡(luò)中的概念,而不是只為背幾個名詞。注:192.168.100.1是私有地址,是不能直接在Internet網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的,上Internet要轉(zhuǎn)為公有地址,下面詳細說明。一、為什么要計算網(wǎng)絡(luò)地址一句話就是讓網(wǎng)絡(luò)中的計算機能夠相互通訊。先看看最簡單的網(wǎng)絡(luò),圖3中是用網(wǎng)線(交叉線)直接將兩臺計算機連起來。下面是幾種IP地址設(shè)置,看看在不同設(shè)置下網(wǎng)絡(luò)是通還是不通。1、設(shè)置1號機的IP地址為192.168.0.1子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0,2號機的IP地址為192.168.0.200子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0,這來臺計算機就能正常通訊。2、如果1號機地址不變,將2號機的IP地址改為192.168.1.200子網(wǎng)掩碼還是為255.255.255.0,那這兩臺就無法通訊。3、設(shè)置1號機的IP地址為192.168.0.1子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192,2號機的IP地址為192.168.0.200子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192,注意和第1種情況的區(qū)別在于子網(wǎng)掩碼,1為255.255.255.0本例是255.255.255.192這來臺計算機就能正常通訊。圖3第1種情況能通是因為這兩臺計算機處在同一網(wǎng)絡(luò)192.168.0.0,所以能通,而2、3種情況下兩臺計算機處在不同的網(wǎng)絡(luò),所以不通。這里先給個結(jié)論:用網(wǎng)線直接連接的計算機或是通過HUB或普通交換機間接的計算機之間要能夠相互通,計算機必須要在同一網(wǎng)絡(luò),也就是說它們的網(wǎng)絡(luò)地址必須相同,而且主機地址必須不一樣。如果不在一個網(wǎng)絡(luò)就無法通。這就像我們上面舉的例子,同是北大街的住戶由于街道名稱都是北大街,且各自的門牌號不同,所以能夠相互找到對方。計算網(wǎng)絡(luò)地址就是判斷網(wǎng)絡(luò)中的計算機在不在同一網(wǎng)絡(luò),在就能通,不在就不能通。注意,這里說的在不在同一網(wǎng)絡(luò)指的是IP地址而不是物理連接。那么如何計算呢?二、如何計算網(wǎng)絡(luò)地址我們?nèi)粘I钪械牡刂啡纾罕贝蠼?號,從字面上就能看出街道地址是北大街,而我們從IP地址中卻難以看出網(wǎng)絡(luò)地址,要計算網(wǎng)絡(luò)地址,必須借助我們上邊提到過的子網(wǎng)掩碼。計算過程是這樣的,將IP地址和子網(wǎng)掩碼都換算成二進制,然后進行與運算,結(jié)果就是網(wǎng)絡(luò)地址。與運算如下所示,上下對齊,1位1位的算,1與1=1 ,其余組合都為0圖4例如:計算IP地址為:202.99.160.50子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0的網(wǎng)絡(luò)地址步驟如下:1)將IP地址和子網(wǎng)掩碼分別換算成二進制202.99.160.50 換算成二進制為 11001010·01100011·10100000·00110010255.255.255.0 換算成二進制為 11111111·11111111·11111111·000000002)將二者進行與運算圖53)將運算結(jié)果換算成十進制,這就是網(wǎng)絡(luò)地址。11001010·01100011·10100000·00000000換算成十進制就是202.99.160.0現(xiàn)在我們就可以解答上面三種情況的通與不通的問題了。1、從下面運算結(jié)果可以看出二臺計算機的網(wǎng)絡(luò)地址都為192.168.0.0且IP地址不同,所以可以通。圖62、從下面運算結(jié)果可以看出1號機的網(wǎng)絡(luò)地址為192.168.0.0,2號機的網(wǎng)絡(luò)地址為192.168.1.0 不在一個網(wǎng)絡(luò),所以不通。圖73、從下面運算結(jié)果可以看出1號機的網(wǎng)絡(luò)地址為192.168.0.0,2號機的網(wǎng)絡(luò)地址為192.168.0.192 不在一個網(wǎng)絡(luò),所以不通圖8相信看到這應(yīng)該明白了為何計算網(wǎng)絡(luò)地址和如何計算了,但也許還有很多疑問,如IP地址為什么寫成這樣,子網(wǎng)掩碼到底是怎么回事等等,別急,下面慢慢介紹。 1、IP地址的表示方法IP地址 = 網(wǎng)絡(luò)號+主機號把整個Internet網(wǎng)堪稱單一的網(wǎng)絡(luò),IP地址就是給每個連在Internet網(wǎng)的主機分配一個在全世界范圍內(nèi)唯一的標(biāo)示符,Internet管理委員會定義了A、B、C、D、E五類地址,在每類地址中,還規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)編號和主機編號。在TCP/IP協(xié)議中,IP地址是以二進制數(shù)字形式出現(xiàn)的,共32bit,1bit就是二進制中的1位,但這種形式非常不適用于人閱讀和記憶。因此Internet管理委員會決定采用一種"點分十進制表示法"表示IP地址:面向用戶的文檔中,由四段構(gòu)成的32 比特的IP地址被直觀地表示為四個以圓點隔開的十進制整數(shù),其中,每一個整數(shù)對應(yīng)一個字節(jié)(8個比特為一個字節(jié)稱為一段)。A、B、C類最常用,下面加以介紹。本文介紹的都是版本4的IP地址,稱為IPv4.從上圖可以看出:A類地址:A類地址的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識由第一組8位二進制數(shù)表示,A類地址的特點是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識的第一位二進制數(shù)取值必須為"0"。不難算出,A類地址第一個地址為00000001,最后一個地址是01111111,換算成十進制就是127,其中127留作保留地址,A類地址的第一段范圍是:1~126,A類地址允許有27 -2=126個網(wǎng)段(減2是因為0不用,127留作它用),網(wǎng)絡(luò)中的主機標(biāo)識占3組8位二進制數(shù),每個網(wǎng)絡(luò)允許有224-2=16777216臺主機(減2是因為全0地址為網(wǎng)絡(luò)地址,全1為廣播地址,這兩個地址一般不分配給主機)。通常分配給擁有大量主機的網(wǎng)絡(luò)。B類地址:B類地址的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識由前兩組8位二進制數(shù)表示,網(wǎng)絡(luò)中的主機標(biāo)識占兩組8位二進制數(shù),B類地址的特點是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識的前兩位二進制數(shù)取值必須為"10"。B類地址第一個地址為10000000,最后一個地址是10111111,換算成十進制B類地址第一段范圍就是128~191,B類地址允許有214 =16384個網(wǎng)段,網(wǎng)絡(luò)中的主機標(biāo)識占2組8位二進制數(shù),每個網(wǎng)絡(luò)允許有216-2=65533臺主機,適用于結(jié)點比較多的網(wǎng)絡(luò)。C類地址:C類地址的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識由前3組8位二進制數(shù)表示,網(wǎng)絡(luò)中主機標(biāo)識占1組8位二進制數(shù)C類地址的特點是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識的前3位二進制數(shù)取值必須為"110"。C類地址第一個地址為11000000,最后一個地址是11011111,換算成十進制C類地址第一段范圍就是192~223,C類地址允許有221 =2097152個網(wǎng)段,網(wǎng)絡(luò)中的主機標(biāo)識占1組8位二進制數(shù),每個網(wǎng)絡(luò)允許有28-2= 254臺主機,適用于結(jié)點比較少的網(wǎng)絡(luò)。有些人對范圍是2x不太理解,舉個簡單的例子加以說明。如C類網(wǎng),每個網(wǎng)絡(luò)允許有28-2= 254臺主機是這樣來的。因為C類網(wǎng)的主機位是8位,變化如下:00000000000000010000001000000011……1111111011111111除去00000000和11111111不用外,從00000001到11111110共有254個變化,也就是28-2個。下圖是IP地址的使用范圍。2、幾個特殊的IP地址1)私有地址上面提到IP地址在全世界范圍內(nèi)唯一,看到這句話你可能有這樣的疑問,像192.168.0.1這樣的地址在許多地方都能看到,并不唯一,這是為何?Internet管理委員會規(guī)定如下地址段為私有地址,私有地址可以自己組網(wǎng)時用,但不能在Internet網(wǎng)上用,Internet網(wǎng)沒有這些地址的路由,有這些地址的計算機要上網(wǎng)必須轉(zhuǎn)換成為合法的IP地址,也稱為公網(wǎng)地址,這就像有很到的世界公園,每個公園內(nèi)都可命名相同的大街,如香榭麗舍大街,但對外我們只能看到公園的地址和真正的香榭麗舍大街。下面是A、B、C類網(wǎng)絡(luò)中的私有地址段。你自己組網(wǎng)時就可以用這些地址了。10.0.0.0~10.255.255.255172.16.0.0~172.131.255.255192.168.0.0~192.168.255.2552)回送地址A類網(wǎng)絡(luò)地址127是一個保留地址,用于網(wǎng)絡(luò)軟件測試以及本地機進程間通信,叫做回送地址(loopback address)。無論什么程序,一旦使用回送地址發(fā)送數(shù)據(jù),協(xié)議軟件立即返回之,不進行任何網(wǎng)絡(luò)傳輸。含網(wǎng)絡(luò)號127的分組不能出現(xiàn)在任何網(wǎng)絡(luò)上。小技巧:Ping 127.0.0.1,如果反饋信息失敗,說明IP協(xié)議棧有錯,必須重新安裝TCP/IP協(xié)議。如果成功,ping本機IP地址,如果反饋信息失敗,說明你的網(wǎng)卡不能和IP協(xié)議棧進行通信。如果網(wǎng)卡沒接網(wǎng)線,用本機的一些服務(wù)如Sql Server、IIS等就可以用127.0.0.1這個地址。3)廣播地址TCP/IP規(guī)定,主機號全為"1"的網(wǎng)絡(luò)地址用于廣播之用,叫做廣播地址。所謂廣播,指同時向同一子網(wǎng)所有主機發(fā)送報文。4)網(wǎng)絡(luò)地址TCP/IP協(xié)議規(guī)定,各位全為"0"的網(wǎng)絡(luò)號被解釋成"本"網(wǎng)絡(luò)。由上可以看出:一、含網(wǎng)絡(luò)號127的分組不能出現(xiàn)在任何網(wǎng)絡(luò)上;二、主機和網(wǎng)關(guān)不能為該地址廣播任何尋徑信息。由以上規(guī)定可以看出,主機號全"0"全"1"的地址在TCP/IP協(xié)議中有特殊含義,一般不能用作一臺主機的有效地址。3、子網(wǎng)掩碼從上面的例子可以看出,子網(wǎng)掩碼的作用就是和IP地址與運算后得出網(wǎng)絡(luò)地址,子網(wǎng)掩碼也是32bit,并且是一串1后跟隨一串0組成,其中1表示在IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號對應(yīng)的位數(shù),而0表示在IP地址中主機對應(yīng)的位數(shù)。1)標(biāo)準子網(wǎng)掩碼A類網(wǎng)絡(luò)(1 - 126)缺省子網(wǎng)掩碼:255·0·0·0255·0·0·0 換算成二進制為 11111111·00000000·00000000·00000000可以清楚地看出前8位是網(wǎng)絡(luò)地址,后24位是主機地址,也就是說,如果用的是標(biāo)準子網(wǎng)掩碼,看第一段地址即可看出是不是同一網(wǎng)絡(luò)的。如21.0.0.0.1和21.240.230.1,第一段為21屬于A類,如果用的是默認的子網(wǎng)掩碼,那這兩個地址就是一個網(wǎng)段的。B類網(wǎng)絡(luò)(128 - 191)缺省子網(wǎng)掩碼:255·255·0·0C類網(wǎng)絡(luò)(192 - 223)缺省子網(wǎng)掩碼:255·255·255·0B類、C類分析同上。2)特殊的子網(wǎng)掩碼標(biāo)準子網(wǎng)掩碼出現(xiàn)的都是255和0的組合,在實際的應(yīng)用中還有下面的子網(wǎng)掩碼255·128·0·0255·192·0·0。。。。。。255·255·192·0255·255·240·0。。。。。。255·255·255·248255·255·255·252這些子網(wǎng)掩碼又是什么意思呢?這些子網(wǎng)掩碼的出現(xiàn)是為了把一個網(wǎng)絡(luò)劃分成多個網(wǎng)絡(luò)。還記得上面的例子嗎?如下所示:192·168·0·1和192·168·0·200如果是默認掩碼255.255.255.0兩個地址就是一個網(wǎng)絡(luò)的,如果掩碼變?yōu)?55.255.255.192這樣各地址就不屬于一個網(wǎng)絡(luò)了。下面的子網(wǎng)劃分將作詳細介紹。表1是幾個子網(wǎng)掩碼計算過程中非常有用的十進制和二進制的對照