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在TCP/IP的四层模型中,每一层中的对等实体为了标识自己,需要拥有一个唯一的名字。在模型的最底层-主机到网络层,使用网络适配器的物理地址(MAC地址)标识处于同一个网段的不同主机;在网络互连层,使用IP地址来标识整个网络中不同的主机;在传输层,使用端口号来标识运行在某台主机上的不同网络应用程序;在应用层,使用易于辨别、易于记忆的主机地址来标识整个因特网中的不同主机。如图1所示。
图1 不同的层使用不同的名字
这里,我们将主要讨论网际互连层的地址-IP地址。
1 IP地址的格式
在目前广泛使用的IPv4中,IP地址由32位二进制数字组成。这32位二进制数字可以分为4个位域(octets)。每个位域8位二进制数,各位域之间被点号分开。
有时,为了便于识别、记忆,我们经常将每个位域的8位二进制数转化成为在0到255(00000000到11111111=28-1)范围内的十进制数字,称为点分十进制。如图2所示(为了便于计数,我们将每个位域中的8位二进制数用逗号分隔为两部分。在实际计算机内部表示时,并没有任何分隔符)。
图2 IP地址的格式
2 IP地址的种类
为了实现层次化管理,32比特的IP地址又被划分为两个部分:一部分用来标识网络,称为网络号(Network ID,NID);另一部分用来表示网络中的主机,称为主机号(Host ID,HID)。如图2中的IP地址210.31.233.1,210.31.233为网络号; 1为主机号,表示210.31.233网络中编号为1的主机。
IPv4中定义了5类IP地址,即:A、B、C、D、E类地址。不同类别的IP地址对网络号及主机号范围的规定是不同的,用于匹配不同规模的网络。
2.1 A类
图3 A类地址
A类地址的特点是第1个位域的8位二进制数用来标识网络号,且第1个位域的最高位为0,它和第1个位域的其余7位共同组成了网络号。剩余的24位二进制位代表主机号。如图3所示。
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