IP地址知識(shí)

IP地址是什么？

IP地址（Internet Protocol Address）是用于在互聯(lián)網(wǎng)上唯一標(biāo)識(shí)計(jì)算機(jī)或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)字標(biāo)識(shí)。

IP地址的分類？

IP地址的分類是根據(jù)其地址范圍和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模進(jìn)行劃分的。根據(jù)歷史發(fā)展，IP地址分為以下幾類：A類、B類、C類、D類和E類。

1. A類地址：A類地址范圍從1.0.0.0到126.0.0.0。A類地址最高位是0，用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)地址，剩余的24位用于主機(jī)地址。A類地址可以支持大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以容納最多約1677萬(wàn)個(gè)主機(jī)。
2. B類地址：B類地址范圍從128.0.0.0到191.255.0.0。B類地址最高兩位是10，用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)地址，剩余的16位用于主機(jī)地址。B類地址可以支持中等規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以容納最多約6.5萬(wàn)個(gè)主機(jī)。
3. C類地址：C類地址范圍從192.0.0.0到223.255.255.0。C類地址最高三位是110，用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)地址，剩余的8位用于主機(jī)地址。C類地址可以支持小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以容納最多約254個(gè)主機(jī)。
4. D類地址：D類地址范圍從224.0.0.0到239.255.255.255。D類地址用于多播（Multicast）通信，多播地址用于將數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)送給一組主機(jī)。
5. E類地址：E類地址范圍從240.0.0.0到255.255.255.255。E類地址保留用于未來(lái)的特殊用途，目前尚未被廣泛使用。

需要注意的是，每個(gè)IP地址由32位二進(jìn)制數(shù)字表示，通常以點(diǎn)分十進(jìn)制的形式表示。例如，192.168.0.1是一個(gè)C類地址。

什么是點(diǎn)分十進(jìn)制：

當(dāng)我們以點(diǎn)分十進(jìn)制形式表示IP地址時(shí)，將32位的二進(jìn)制數(shù)字分為四個(gè)8位的組。每個(gè)組用十進(jìn)制表示，通過(guò)用點(diǎn)號(hào)分隔它們來(lái)構(gòu)成IP地址。下面是一些示例以及對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制表示：

1. A類地址示例：
   • IP地址：10.0.0.1
   • 二進(jìn)制表示：00001010.00000000.00000000.00000001
2. B類地址示例：
   • IP地址：172.16.0.1
   • 二進(jìn)制表示：10101100.00010000.00000000.00000001
3. C類地址示例：
   • IP地址：192.168.0.1
   • 二進(jìn)制表示：11000000.10101000.00000000.00000001
4. D類地址示例（多播地址）：
   • IP地址：224.0.0.1
   • 二進(jìn)制表示：11100000.00000000.00000000.00000001

下面是一個(gè)將十進(jìn)制和二進(jìn)制表示形式對(duì)應(yīng)的表格：

這些示例演示了不同IP地址類別的點(diǎn)分十進(jìn)制表示形式及其對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制表示形式。通過(guò)將IP地址轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制形式，可以更好地理解IP地址的結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)劃分。

32位A類地址特點(diǎn)：

A類地址是32位IP地址中的一種，其特點(diǎn)如下：

1. 范圍：A類地址的范圍從1.0.0.0到126.0.0.0。這意味著A類地址的第一個(gè)八位組范圍是從00000001到01111110。
2. 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)：A類地址的 最高位是0 ，用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)地址。因此，A類地址的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)部分占用了第一個(gè)八位組（即最左邊的八位組）。
3. 主機(jī)標(biāo)識(shí)：A類地址的主機(jī)標(biāo)識(shí)部分占用了后續(xù)的24位（即剩余的三個(gè)八位組）。
4. 主機(jī)數(shù)量：由于A類地址的主機(jī)標(biāo)識(shí)部分有24位，所以可以容納的主機(jī)數(shù)量非常大，約為1677萬(wàn)個(gè)。
5. 用途：A類地址通常分配給大型組織或國(guó)家級(jí)網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)樗鼈兙哂写罅靠捎玫闹鳈C(jī)地址，適用于支持大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。
6. 私有地址：A類地址范圍中的10.0.0.0被保留為私有地址，用于在私有網(wǎng)絡(luò)中使用，例如企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或家庭網(wǎng)絡(luò)。

需要注意的是，由于IPv4地址空間的枯竭，A類地址的分配已經(jīng)相對(duì)有限，并且大部分已經(jīng)被分配給互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商和其他組織。

32位B類地址特點(diǎn)：

B類地址是32位IP地址中的一種，其特點(diǎn)如下：

1. 范圍：B類地址的范圍從128.0.0.0到191.255.0.0。這意味著B(niǎo)類地址的第一個(gè)八位組范圍是從10000000到10111111。
2. 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)：B類地址的 最高兩位是10 ，用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)地址。因此，B類地址的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)部分占用了前兩個(gè)八位組（即最左邊的兩個(gè)八位組）。
3. 主機(jī)標(biāo)識(shí)：B類地址的主機(jī)標(biāo)識(shí)部分占用了后續(xù)的16位（即剩余的兩個(gè)八位組）。
4. 主機(jī)數(shù)量：由于B類地址的主機(jī)標(biāo)識(shí)部分有16位，所以可以容納的主機(jī)數(shù)量相對(duì)較大，約為6.5萬(wàn)個(gè)。
5. 用途：B類地址通常分配給中等規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，例如中型企業(yè)或組織。它們比A類地址的主機(jī)數(shù)量少，但仍具有較大的主機(jī)容量。
6. 私有地址：B類地址范圍中的172.16.0.0到172.31.255.255被保留為私有地址，用于在私有網(wǎng)絡(luò)中使用，例如企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或家庭網(wǎng)絡(luò)。

需要注意的是，與A類地址相比，B類地址具有更少的主機(jī)容量，但仍適用于中型網(wǎng)絡(luò)。

32位C類地址特點(diǎn)：

C類地址是32位IP地址中的一種，其特點(diǎn)如下：

1. 范圍：C類地址的范圍從192.0.0.0到223.255.255.0。這意味著C類地址的第一個(gè)八位組范圍是從11000000到11011111。
2. 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)：C類地址的 最高三位是110 ，用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)地址。因此，C類地址的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)部分占用了前三個(gè)八位組（即最左邊的三個(gè)八位組）。
3. 主機(jī)標(biāo)識(shí)：C類地址的主機(jī)標(biāo)識(shí)部分占用了最后一個(gè)八位組。
4. 主機(jī)數(shù)量：由于C類地址的主機(jī)標(biāo)識(shí)部分只有8位，所以可以容納的主機(jī)數(shù)量相對(duì)較小，約為254個(gè)。
5. 用途：C類地址通常分配給小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，例如小型企業(yè)、家庭網(wǎng)絡(luò)或局域網(wǎng)。它們的主機(jī)容量較少，但適合用于較小的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
6. 私有地址：C類地址范圍中的192.168.0.0到192.168.255.255被保留為私有地址，用于在私有網(wǎng)絡(luò)中使用，例如企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或家庭網(wǎng)絡(luò)。

C類地址提供了較小的主機(jī)容量，但適用于小型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

需要注意的是：

由于IPv4地址空間的有限性，C類地址的分配也變得相對(duì)有限，并且大部分已經(jīng)被分配給互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商和其他組織。對(duì)于更大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)需求，使用IPv6可以提供更廣闊的地址空間。

32位D類地址特點(diǎn):

32位IP地址中的D類地址（Class D address）是專門用于多播（Multicast）通信的地址范圍。

以下是D類地址的特點(diǎn)：

1. 范圍：D類地址的范圍從224.0.0.0到239.255.255.255。這意味著D類地址的第一個(gè)八位組范圍是從11100000到11101111。
2. 用途：D類地址用于多播通信，其中數(shù)據(jù)可以同時(shí)發(fā)送給一組特定的主機(jī)。多播通信允許發(fā)送者一次性將數(shù)據(jù)發(fā)送給多個(gè)接收者，而不是單播（Unicast）通信中的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。
3. 地址分配：D類地址是由Internet Assigned Numbers Authority (IANA) 分配給多播組的。特定的D類地址用于不同的多播組，其中一些由標(biāo)準(zhǔn)定義，例如Internet組播地址和本地管理員組播地址。
4. 不可路由：D類地址被視為全局范圍的地址，但它們不可路由到互聯(lián)網(wǎng)上的所有主機(jī)。這意味著D類地址的多播流量通常在局域網(wǎng)或特定的多播域內(nèi)傳輸。
5. 地址結(jié)構(gòu)：D類地址的前4位是固定的1110（二進(jìn)制），用于標(biāo)識(shí)D類地址。剩余的28位可用于標(biāo)識(shí)特定的多播組。

需要注意的是，D類地址用于多播通信，而不是用于單播或廣播（Broadcast）通信。多播通信在一些應(yīng)用場(chǎng)景中非常有用，如多媒體流傳輸、視頻會(huì)議和互聯(lián)網(wǎng)組播等。

請(qǐng)注意，IPv6引入了一種新的多播地址范圍，用于IPv6多播通信。在IPv6中， D類地址已被廢棄 。

特別的IP地址回環(huán)地址：

回環(huán)地址是一個(gè)特殊的IP地址，用于將數(shù)據(jù)包發(fā)送回發(fā)送者本身，而不通過(guò)任何網(wǎng)絡(luò)接口。

在IPv4中，回環(huán)地址為127.0.0.1，表示本地主機(jī)。它被用作網(wǎng)絡(luò)通信的測(cè)試和診斷工具，以及許多應(yīng)用程序的本地開(kāi)發(fā)和調(diào)試環(huán)境。

回環(huán)地址并不屬于A、B、C、D或E類地址中的任何一類。它是一個(gè)單獨(dú)的地址范圍，專門用于本地主機(jī)內(nèi)部的通信。

當(dāng)計(jì)算機(jī)嘗試將數(shù)據(jù)包發(fā)送到回環(huán)地址時(shí)，操作系統(tǒng)會(huì)將數(shù)據(jù)包直接傳遞給本地主機(jī)，而不會(huì)通過(guò)任何網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行傳輸。這使得計(jì)算機(jī)能夠測(cè)試網(wǎng)絡(luò)連接、診斷網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題以及在本地環(huán)境中運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，而無(wú)需實(shí)際進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。

回環(huán)地址的特點(diǎn)包括：

• 地址范圍：IPv4的回環(huán)地址為127.0.0.1到127.255.255.255，共有256個(gè)地址。
• 用途：用于本地主機(jī)內(nèi)部的通信和測(cè)試，數(shù)據(jù)包不會(huì)離開(kāi)主機(jī)。
• 唯一性：每個(gè)主機(jī)都擁有自己的回環(huán)地址，它們彼此之間是唯一的。

總之，回環(huán)地址是一種特殊的IP地址，用于在本地主機(jī)內(nèi)部進(jìn)行通信和測(cè)試。它不屬于A、B、C、D或E類地址，而是用于本地回環(huán)功能。

IP地址的重要作用：

IP地址在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中扮演著重要的角色，它具有以下作用：

1. 唯一標(biāo)識(shí)：IP地址用于在互聯(lián)網(wǎng)上唯一標(biāo)識(shí)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、路由器、移動(dòng)設(shè)備等。每個(gè)設(shè)備都被分配一個(gè)獨(dú)特的IP地址，使其可以在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行識(shí)別和通信。
2. 尋址和路由：IP地址被用于尋址和路由網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包。當(dāng)數(shù)據(jù)從源設(shè)備發(fā)送到目標(biāo)設(shè)備時(shí)，數(shù)據(jù)包上的源IP地址和目標(biāo)IP地址被用于確定數(shù)據(jù)的來(lái)源和目的地，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中的路由器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，以確保數(shù)據(jù)包到達(dá)正確的目標(biāo)設(shè)備。
3. 網(wǎng)絡(luò)通信：IP地址是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)。通過(guò)IP地址，計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備可以相互交換數(shù)據(jù)包，進(jìn)行信息傳輸和互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)。IP地址允許設(shè)備之間建立連接，發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和服務(wù)。
4. 地理定位：IP地址可以用于粗略的地理定位。通過(guò)查找IP地址的注冊(cè)信息或使用地理位置數(shù)據(jù)庫(kù)，可以大致確定一個(gè)設(shè)備所在的地理位置。這在一些應(yīng)用中可以提供基于位置的服務(wù)，如內(nèi)容定位、廣告定向等。
5. 網(wǎng)絡(luò)安全：IP地址在網(wǎng)絡(luò)安全中發(fā)揮重要作用。它可以用于識(shí)別和追蹤網(wǎng)絡(luò)攻擊者，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和日志記錄。IP地址也可以用于訪問(wèn)控制，如防火墻規(guī)則和訪問(wèn)列表，以限制或允許特定IP地址的訪問(wèn)。

IP地址是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中用于唯一標(biāo)識(shí)和定位設(shè)備的數(shù)字標(biāo)識(shí)。它使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以相互通信和交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的功能和服務(wù)。IP地址在網(wǎng)絡(luò)通信、尋址和路由、安全等方面發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。