IP協(xié)議學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握IP地址分類方法和子網(wǎng)的劃分方法IP協(xié)議IP（InternetProtocol，網(wǎng)際協(xié)議）協(xié)議是網(wǎng)際層使用最多的協(xié)議。它的主要任務(wù)是對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行相應(yīng)的尋址和路由，并從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。IP協(xié)議在每個(gè)發(fā)送的數(shù)據(jù)包前加入一個(gè)控制信息，其中包含了源主機(jī)的IP地址、目標(biāo)主機(jī)的IP地址和一些其他信息。IP協(xié)議IP協(xié)議可以主動(dòng)分割和重編傳輸層的數(shù)據(jù)包。當(dāng)數(shù)據(jù)包要從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)路由到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，若兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)所支持傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包大小不相同，IP協(xié)議就要在發(fā)送端將數(shù)據(jù)包分割，然后在分割的每一段前再加入控制信息進(jìn)行傳輸。接收端接收到數(shù)據(jù)包后，IP協(xié)議將所有的片段重新組合成原始的數(shù)據(jù)包。IP協(xié)議IP協(xié)議是一個(gè)無連接的協(xié)議。無連接是指主機(jī)間通信不必建立端到端的連接，源主機(jī)只是簡單地將IP數(shù)據(jù)包發(fā)送出去，數(shù)據(jù)包可能會(huì)丟失、重復(fù)、亂序或者延時(shí)到達(dá)。因此，若要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的可靠傳輸，就必須在高層協(xié)議或應(yīng)用程序中實(shí)現(xiàn)，如TCP協(xié)議所在傳輸層。物理地址網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)主機(jī)的識(shí)別主要依靠地址，而保證地址的全網(wǎng)唯一性是需要解決的問題。在任何一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)備必須都有一個(gè)可以識(shí)別的地址，才能使信息進(jìn)行交換，這個(gè)地址稱為“物理地址”。單純使用網(wǎng)絡(luò)的物理地址通信會(huì)有以下問題：1）物理地址是物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的體現(xiàn)，不同的物理網(wǎng)絡(luò)，其物理地址各不相同；2）物理地址被固化在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，通常不能修改；3）物理地址是非層次化地址，只能標(biāo)識(shí)單個(gè)設(shè)備，無法標(biāo)識(shí)出設(shè)備連接的網(wǎng)絡(luò)。IP地址IP編址方案解決了物理地址的不足。IP編址方案采用一種全局通用的地址格式，為每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)和每一臺(tái)主機(jī)分配一個(gè)IP地址，以此屏蔽物理網(wǎng)絡(luò)地址的差異。通過IP協(xié)議，把主機(jī)原來的物理地址隱藏起來，在網(wǎng)際層中使用統(tǒng)一的IP地址。IP地址IP（特指IPv4）地址由32位組成，主要包括三部分：地址類別、網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)。IP地址以32位二進(jìn)制數(shù)字形式表示，不適合閱讀和記憶。為了便于用戶閱讀和理解IP地址，互聯(lián)網(wǎng)管理委員會(huì)采用了一種“點(diǎn)分十進(jìn)制”的表示方法，將IP地址分為4個(gè)字節(jié)（每個(gè)字節(jié)8位），且每個(gè)字節(jié)用十進(jìn)制表示，并用點(diǎn)號(hào)“.”隔開。IP地址IP地址分為五種類型：A類、B類、C類、D類和E類A類地址的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為128個(gè)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)包含的主機(jī)數(shù)為2^24，A類地址的理論范圍是0.0.0.0~127.255.255.255。IP地址B類地址網(wǎng)絡(luò)數(shù)為214。B類地址的理論范圍為128.0.0.0~191.255.255.255C類地址網(wǎng)絡(luò)數(shù)為221，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)所包含的主機(jī)數(shù)為256（實(shí)際有效的為254）。C類地址網(wǎng)絡(luò)的理論范圍為192.0.0.0~223.255.255.255D類地址，用于組播，組播就是同時(shí)把數(shù)據(jù)發(fā)送給一組主機(jī)，只有那些已經(jīng)登記可以接收組播地址的主機(jī)，才能接收組播數(shù)據(jù)包。D類地址的范圍是224.0.0.0~239.255.255.255。E類地址，為將來預(yù)留的，同時(shí)也可以用于實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，它們不能分配給主機(jī)。IP地址特殊的IP地址：網(wǎng)絡(luò)地址：子網(wǎng)中第一個(gè)地址就是網(wǎng)絡(luò)地址，包括整個(gè)網(wǎng)絡(luò)或者網(wǎng)絡(luò)中所有主機(jī)。例如，C類網(wǎng)絡(luò)IP中主機(jī)地址為0的地址，如192.168.16.0，就是網(wǎng)絡(luò)地址。廣播地址：指同時(shí)向網(wǎng)上所有的主機(jī)發(fā)送報(bào)文，是子網(wǎng)中的最后一個(gè)地址。例如，192.168.16.255就是C類地址中的一個(gè)廣播地址，如果將信息送到此地址，就是將信息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)號(hào)為192.168.16的所有主機(jī)?；丨h(huán)地址，特指127.0.0.1，用于測(cè)試網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序，例如：TCP/IP協(xié)議是否正確安裝，網(wǎng)卡是否正常工作。私有IP地址。IANA（InternetAssignedNumbersAuthority）將A、B、C類地址的一部分保留下來，沒有分配給任何組織，在將來也不會(huì)分配給任何組織，這些IP作為內(nèi)部IP地址使用。私有IP地址被保留的私有地址：類IP地址范圍網(wǎng)絡(luò)號(hào)網(wǎng)絡(luò)數(shù)A10.0.0.0~10.255.255.255101B172.16.0.0~172.31.255.255172.16~172.3116C192.168.0.0~192.168.255.255192.168.0~192.168.255256私有IP地址當(dāng)局域網(wǎng)通過路由設(shè)備與廣域網(wǎng)連接時(shí)，路由設(shè)備會(huì)自動(dòng)將該地址段的信號(hào)隔離在局域網(wǎng)內(nèi)部，因此，完全不用擔(dān)心IP地址沖突。在IP地址資源非常緊張的今天，大多數(shù)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)所擁有的IP地址比較少，甚至有的組織只有一個(gè)，這時(shí)在企業(yè)內(nèi)部必須采用私有IP地址，因此這種技術(shù)手段被越來越廣泛地應(yīng)用于各種類型的網(wǎng)絡(luò)中IP協(xié)議的相關(guān)知識(shí)地址分類方法和子