安防之家讯:我们可以通过IP地址与子网掩码的计算来判断两个IP地址是否属于同一个网络。
每个连接在因特网上的主机(或路由器)都被分配了一个在全世界范围是唯一的 32 bit 的标识符。 图 IP地址的构成
IP地址的要点如下:
i.32位:点分十进制。IP地址的长度为32位二进制数,分为4段,每段8位,用十进制数字表示。需要指出的是:每段数字可以取全0到全1的任何一个,因此,每个十进制数字为0~28-1之间,即0~255。如果一个地址为192.168.286.10,则该地址肯定错误。我们之所以强调“十进制”是因为MAC地址是16进制的。
ii.2部分:网络号+主机号。类似于电话号码被分为区号和本地号码2部分,IP地址被分为网络号和主机号2部分。位于同一个局域网上的主机具有并且必须具有相同的网络号, 我们就可以简便的判断出个主机是否位于同一个网络。
当一个主机同时连接到两个网络上时,该主机就必须同时具有两个相应的 IP 地址,其网络号必须是不同的,这种主机称为多接口主机(multihomed host)。由于一个路由器至少应当连接到两个网络(这样它才能将 IP 数据报从一个网络转发到另一个网络),因此一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址。
iii.掩码:2种形式。具体来说,IP地址从何处划分成2部分,IP采取了灵活的处理机制:子网掩码。子网掩码具有连续的“1”和“0”,将子网掩码与IP地址作“与”运算,得到的结果即为该IP地址的网络号。
路由器对IP数据包进行路由时只通过网络号的比较进行,为了区分出上面两种情况,我们使用的策略叫做:最长前缀匹配。这里的前缀即网络号的位数,前缀越长,其网络容量就越小,因而路由就越具体。
iv.特殊IP:连续1和连续0的、私有的。
如果网络号或主机号全部为0或者1的时候,这个IP地址就是特殊的IP地址,通常“0”解释为“本”,“1”解释为“全”。如我们前面提到的网络号,通过将主机部分全置为“0”来表示该网络。又如“192.168.2.255/24”这个地址就代表了网络号为“192.168.2.0”这个网络中的所有主机,因此这个地址被称为“netID网内广播”地址,发给这个地址的数据包会发送给该网络的所有主机。如果没有给出网络号,IP地址的32位均为1,这个地址就表示本网络的所有主机,即发给这个地址的数据包将在本网络中广播。
我们最常用的特殊IP地址为“127.0.0.1”(127为网络号,主机号可以为任意数字,通常为1),这个地址在我们进行服务器测试的时候经常使用。它只会在本主机内“回环”(自己发送给自己)。
另一类特殊的IP地址被称为私有网络地址,这类IP地址有4种:
10.0.0.0 – 10.255.255.255 10/8
72.16.0.0 – 172.31.255.255 172.16/12
92.168.0.0 – 192.168.255.255 192.168/16
69.254.0.0 – 169.254.255.255 169.254/16
我们的单位配置局域网时通常采用192.168/16这个网段,169.254/16是系统自动配置IP地址时使用的。
在判断出目的主机与本主机不在同一个网络后,我们有了一个新问题,路由器如何把数据包转发出去?
我们已经知道,如果路由器发现该目的IP地址所在的网络号如果与某个接口的网络号相同,则通过该接口直接将该数据包发送给目的主机。如果不能直接交付给该主机,则发送给到达这个主机的下一个路由器,请它转发。
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