IP协议

一起聊聊IP协议

IP (Internet Protocol)

IP相当于OSI参考模型的第3层-网络层

网络层的主要作用是“实现终端节点之间的通信”,也称点对点通信,point-to-point。
IP主要作用:在复杂的网络环境中将数据包发给最终的目标地址。

IP 地址属于网络层地址

作为网络层的IP,有这种地址信息,叫做IP地址。IP地址用于在”连接到网络中的所有主机中识别出进行通信的目标地址”。因此,在TCP/IP通信中所有主机或路由器必须设定自己的IP地址。

IP属于面向无连接型

IP采用无连接型有两点原因:一是为了简化,而是为了提速。
IP只负责将数据发给目标主机,那么TCP则负责保证对端主机确实接收到了数据。

IP 地址的定义

IP地址由32位正整数来表示。IP地址在计算机内部以二进制方式被处理,由于人类不习惯采用二进制方式,所以将32位的IP地址每8位分为一组,分成4组,每组以“.”分开,再将每组数转换为十进制数。

IP地址由“网络标识(网络地址)”和“主机标识(主机地址)”两部分组成

IP 地址的分类

IP地址共四个字节
IP地址分为五类:A类、B类、C类、D类、E类

A 类

  1. A类地址的第一位总是0
  2. A类地址第一个字节为网络地址,其他三个字节为主机地址
  3. IP地址写成二进制的形式如下:
    A类开始:0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 - 0.0.0.0
    A类结束:0111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 - 127.255.255.255

B 类

  1. B类地址的前两位是10
  2. B类地址前两个字节为网络地址,后两个字节为主机地址
  3. IP地址写成二进制的形式如下:
    B类开始:1000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 - 128.0.0.0
    B类结束:1011 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 - 191.255.255.255

C 类

  1. C类地址的前三位是110
  2. C类地址前三个字节为网络地址,最后一个字节为主机地址
  3. IP地址写成二进制的形式如下:
    C类开始:1100 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 - 192.0.0.0
    C类结束:1101 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 - 223.255.255.255

D 类

  1. D类地址的前四位是1110
  2. 从第1位到第32位是它的网络标识。
  3. IP地址写成二进制的形式如下:
    D类开始:1110 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 - 224.0.0.0
    D类结束:1110 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 - 239.255.255.255

广播地址、IP多播、子网掩码

广播地址

应用:广播地址用于在同一链路中相互连接的主机之间发送数据包。
广播地址:将IP地址中的主机地址全部设置为1,就是广播地址。
例如:172.20.0.0用二进制表示
10101100 00010100 00000000 00000000
B类地址从第1位到第16位是它的网络标识,从17位到第32位是主机地址,将主机地址全部设置为1,就成了广播地址。
10101100 00010100 11111111 1111111
十进制表示广播地址为 172.20.255.255

广播分为本地广播和直接广播

本地广播:在本网络内的广播叫做本地广播,例如网络地址为192.168.0.0/24的情况下,广播地址为192.168.0.255。因为这个广播地址的IP包会被路由器屏蔽,所以不会达到192.168.0.0/24以外的其他链路上。
直接广播:在不同的网络之间的广播叫做直接广播。

IP多播

同时发送提高效率

在人们使用多播功能之前,一直采用广播的方式。广播将数据发给所有的终端主机,再有这些主机IP之上的一层判断是否有必要接受数据。
广播这种方式会给那些毫无关系的网络或主机带来影响,造成网络上很多不必要的流量。除此之外广播无法穿透路由,若给其他网段发送同样的包,就不得采用另一种机制。

IP多播与地址

多播使用D类地址。

多播地址的可用范围:224.0.0.0 到 239.255.255.255
不需要路由控制的范围:224.0.0.0 到 224.0.0.255

子网掩码

子网掩码可以将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。
子网掩码用二进制方式表示的话,也是一个32位的数字,它对应IP地址网络标识部分的位全部为“1”,对应IP地址主机标识的部分全部为“0”。

待优化……

xpisme wechat
微信号