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IP地址初识与探析

白 有 林

(武汉铁路职业技术学院 湖北 武汉 430205)

摘 要:对IP地址展开了研究与讨论,分别介绍了IP地址的作用、IP地址的组成、IP地址的分类与表示,最后展开了有关IP地址分配分析。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 :IP地址;主机号;子网掩码;

中图分类号:TN407 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1665-2272.2015.08.044

1 IP地址的作用

以太网利用MAC地址(物理地址)标志网络中的一个节点,两个以太网节点的通信需要知道对方的MAC地址。但是,以太网并不是惟一的网络,世界上存在着各种各样的网络,这些网络使用的技术不同,物理地址的长度、格式等表示方法也不相同。显而易见,统一物理地址的表示方法是不现实的,因为物理地址表示方法是和每一种物理网络的具体特性联系在一起。例如以太网的物理地址采用48位二进制数表示,而电话网则采用14位十进制数表示。因此,互联网对各种物理网络地址的“统一”必须通过上层软件完成。确切地说,互联网对各种物理网络地址的“统一”要在IP层完成。

路由器分别与两个不同的网络相连,因此它应该具有两个不同的IP地址(见图1)。

2 IP地址的组成

IP地址的层次结构,与互联网的层次结构对应(见图2),互联网使用的IP地址也采用了层次结构。

IP地址由网络号(netid)和主机号(hostid)两个层次组成。因此,IP地址的编址方式明显地携带了位置信息。如果给出一个具体的IP地址,马上就能知道它位于哪个网络,这给IP互联网的路由选择带来很大好处。

由于IP地址不仅包含了主机本身的地址信息,而且还包含了主机所在网络的地址信息。因此,在将主机从一个网络移到另一个网络时,主机IP地址必须进行修改以正确地反映这个变化。如果具有IP地址202.113.100.81的计算机需要从网络1移动到网络2,那么,当它加入网络2后,必须为它分配新的IP地址(如202.113.101.66),否则就不可能与互联网上的其他主机正常通信。

3 IP地址的分类与表示

IPv4协议规定,IP地址的长度为32位。这32位包括了网络号部分(netid)和主机号部分(hostid)。那么,在这32位中,哪些位代表网络号,哪些代表主机号呢?

在互联网中,有的网络具有成千上万台主机,而有的网络仅仅有几台主机。为了适应各种网络规模的不同,IP协议将IP地址分成A、B、C、D和E五类,它们分别使用IP地址的前几位加以区分(见图3)。从图5中可以看到,利用IP地址的前4位就可以分辨出它的地址类型。

A类IP地址用8位表示网络,24位表示主机,因此,它可以用于大型网络。B类IP地址用于中型规模的网络,它用l6位表示网络,16位表示主机。而C类IP地址仅用8位表示主机,24位用于表示网络,在一个网络中最多只能连接256地址,因此适用于较小规模的网络。D类IP地址用来提供网络组播服务,而E类则保留给实验和未来扩充使用。

当然还有一些特殊IP地址。特殊的IP地址有特殊的用途,不分配给任何用户使用,这些特殊IP地址的网络地址、主机地址、地址类型和用途。

4 IP地址举例分析

例一,已知主机的IP地址和它的子网掩码,试确定该主机所在网络的类型、网络号、子网号和主机编号。

(1)主机IP地址:95.196.0.134,

子网掩码:255.255.255.192

解析:IP地址 195.196.0.134= 11000011.11000100.00000000.10000110

子网掩码IP地址255.255.255.

192=11111111.11111111.11111111.

1100000000

第一步:IP地址的前三位是110,说明该地址是一个C类地址。

第二步:前三个字节标识网络地址,网络地址是195.196.0

第三步:后一个字节标识主机,对照子网掩码的最后一个字节,前二位是l,后六位是0,所以子网地址编号占二位,主机地址占六位。根据IP地址最后一字节的前二位是10,后六位是000110,所以辨认出子网编号是2,主机编号是6。

结论:IP地址195.196.0.134标识的是C类网络195.196.0的2号子网的6号主机。

(2)主机IP地址:100.97.0.134, 子网掩码:255.240.0.0

解析:IP地址

100.97.0.134=01100100.11000001.

00000000.10000110

子网掩码IP地址255.240.0.0

=11111111.11110000.00000000.00

000000

第一步:IP地址的前一位是0,说明该地址是一个A类地址。

第二步:01100100.11000001.0

0000000.10000110相与11111111.

11110000.00000000.00000000

第三步:网络号为01100100.

11000000.00000000.00000000=100.

192.0.0

第四步:子网号编为16主机号是134

结论:IP地址100.97.0.134标识的是A类网络100.97.0的16号子网的134号主机。

(3)主机IP地址:l80.200.21.87,

子网掩码:255.255.248.0

解析:IP地址180.200.21.87

=10110100.11001000.00010101.010

10111

子网掩码IP地址255.255.248.

0=11111111.11111111.11111000.00

000000

第一步:IP地址的前二位是10,说明该地址是一个B类地址

第二步:前二个字节标识网络地址,网络地址是180.200.

第三步:10110100.11001000.0

0010101.01010111相与11111111.

11111111.11111000.00000000

第四步:网络号 10110100.110

01000.00010000.00000000=180.200

16.0

第五步:子网编号 31主机号为 87

结论:IP地址180.200.21.87标识的是B类网络180.200.21的31号子网的87号主机。

例二,已知某学院电子信息系计算机布局(见图4),请为该系规划网络IP地址。

解析:该实训中心有四个局域网。

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参考文献

1 赵建华.虚拟现实技术与教育[J],现代远距离教育,1998(4)

2 郑毛祥.计算机网络[M].武汉:华中科技大学出版社,2014

3 周乐.计算机网络实用技术[M].北京:中国铁道出版,2013

4 张晨.计算机信息安全[M].上海:复旦大学出版社,2014

(责任编辑 要 毅)

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