IP Address(Internet Protocol Address)

互联网协议地址

是IP协议提供的一种统一的地址格式,它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址,就像是我们的家庭住址一样,必须是唯一的,才能保证邮递员准确把信送达。

通俗理解

国家通过身份证号来区别不同的人,互联网通过IP区别不同的主机

IPV4的IP地址是一个32位的二进制数

特殊的IP地址

网络地址

0.0.0.0(即二进制的00000000.00000000.00000000.00000000)

广播地址

255.255.255.255(即二进制的11111111.11111111.11111111.11111111)

不可分配,不可用

IP冲突

在同一局域网中,不能存在同样的IP地址


二进制

二进制数是由0和1组成的数系统,现代的计算机和依赖计算机的设备里都使用二进制,每个数字为一个比特(Bit)

二进制转换为十进制

按权展开求和

先将二进制的数写成加权系数展开式,而后根据十进制的加法规则进行求和

因此二进制的1011=十进制的11

十进制转换为二进制

除2取余,逆序排列

因此十进制的125等于二进制的1111101



因此:

192.168.1.1转换为二进制,实际在电脑眼中为11000000.10101000.00000001.00000001

IPV6(Internet Protocol Version 6)

目前我们使用的第二代互联网IPv4技术,核心技术属于美国。它的最大问题是网络地址资源有限,

从理论上讲,IPv4可使用的IP地址有232-1≈43亿

其中北美占有3/4,约30亿个,而人口最多的亚洲只有不到4亿个,中国只有3千多万个,只相当于美国麻省理工学院的数量。地址不足,严重地制约了我国及其他国家互联网的应用和发展。

而IPv6中IP地址的长度为128、可使用的IP地址有2128-1≈3.4×1038、从人类的认识范畴内、近乎无限大

IPv6写法

由8组128Bit组成地址

例:FC00:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B

压缩写法:将同一组的0省略

FC00:0:130F:0:0:9C0:876A:130B

压缩写法:将连续2个全是0的组写成::

FC00:0000:130F::09C0:876A:130B


网关(Gateway)

网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连,是复杂的网络互连设备,仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连,也可以用于局域网互连。

通俗理解

从一个房间走到另一个房间,必然要经过一扇门。同样,从一个网络向另一个网络发送信息,也必须经过一道“关口”,这道关口就是网关。顾名思义,网关就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。也就是网络关卡。

对于家庭网络的局域网互连,路由器(Route)即是网关

误区:网关不一定是xxx.xxx.xxx.1,可以是网段内可用的其他IP地址


子网掩码(Subnet Mask)

子网掩码的作用是和IP地址与运算后得出网络地址,可以判断两个IP地址是否同属于一个子网的,也是32位二进制地址,其中1代表该位为网络位,0代表的位为主机位。它和IP地址一样也是使用点式十进制来表示的。如果两个IP地址在子网掩码的按位与的计算下所得结果相同,即表明它们共属于同一子网中。

通俗理解

举个例子

有一个网段是192.168.1.0-192.1.254,这个网段就像一个村子一样,就称它为安防村,此这网段有个ip地址是192.168.1.1,我们就叫他安防一,另外一个人叫安防二,它的ip地址为192.168.1.2,我们一看他们,就知道他们是同村的。

另外有一个网段,是192.168.0.0——192.168.255.254,我们叫它安村,村里有个同样有两个ip地址192.168.1.1与192.168.1.2,也叫安防一,安防二,那么问题来了?这个时候,如何区分他们是属于那个村的?

这个时候就需要子网掩码了来判断他们是属于那个网段的,需要把安防一、安防二带到村里去认下,就知道他们是属于那个村了,安防村的网段是255.255.255.0,安村的网段是255.255.0.0。

网络中也会出现类似于"同名""同姓"的ip地址,如何区分他们到底是属于那个网段,就需要依靠子网掩码

子网掩码计算方法

假设有:

IP地址 192.168.1.1

子网掩码 255.255.255.0

➀转换为2进制

IP地址 11000000.10101000.00000001.00000001

子网掩码 11111111.11111111.11111111.00000000

②进行&/AND/与运算

与运算:

11=1

10=0

00=0

IP地址 11000000.10101000.00000001.00000001

子网掩码 11111111.11111111.11111111.00000000

&=

11000000.10101000.00000001.00000000

③将与运算后的值转换回10进制

11000000.10101000.00000001.00000000

得到网段内的第一个地址192.168.1.0

④计算子网掩码的可用IP位数

255.255.255.255-255.255.255.0=256个IP地址

去除不可用的

网络地址192.168.1.0

广播地址192.168.1.255

⑤最后通过子网掩码运算,得到可用的IP网段为:

192.168.1.1~192.168.1.254

标准子网掩码

A类的默认子网掩码

 255.0.0.0    11111111.00000000.00000000.00000000 

一个子网最多可以容纳1677万多台电脑

B类的默认子网掩码

 255.255.0.0   11111111.11111111.00000000.00000000 

一个子网最多可以容纳6万台电脑

C类的默认子网掩码

 255.255.255.0  11111111.11111111.11111111.00000000 

一个子网最多可以容纳254台电脑(256-2)

DNS(Domain Name System)

域名系统

作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库,能够使人更方便地访问互联网。

DNS使用UDP端口53

通俗理解

即使是将32位的二进制IP地址写成4个0~255的十位数形式,也依然太长、太难记。

因此,人们发明了域名(Domain Name),域名可将一个IP地址关联到一组有意义的字符上去。

访问一个网站的时候,既可以输入该网站的IP地址,也可以输入其域名

例如:微软公司的Web服务器的IP地址是207.46.230.229 通过DNS域名映射后,输入www.microsoft.com即可访问其网站(当然,输入207.46.230.229也可以)

为什么要手动设置 DNS?

  • 阻截广告

  • 加快某些特定的站点的连接速度。比如 Apple 的 iCloud 服务。

  • 预防安全风险,如DNS劫持

常见的DNS

DNS Server Address

DNS Server提供商

特点

114.114.114.114

国内公共

三网解析速度快

114.114.114.119

国内公共

高防

114.114.114.110

国内公共

屏蔽色情暴力

一般学校用

8.8.8.8

Google

辅助DNS 8.8.4.4

180.76.76.76

百度

223.5.5.5

阿里

备用地址223.6.6.6

119.29.29.29

腾讯

1.2.4.8

SDNS中国互联网络信息中心

安全高速

一般公司用

备用210.2.4.8