
ip地址,一个很熟悉在字眼。。现在多数是IPv4.正在向IPv6发展。。
每个人都多多少少了解一点ip地址,但很多人分不清下面的问题:
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什么是内网IP地址和外网IP地址?有什么区别?
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内网IP是怎么与外界通信的?
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子网掩码是什么,有什么用?
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IP是怎么分配的?
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路由器的本质功能是什么?什么是NAT?
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DHCP又是做什么的?·

首先,简单打个比方说在很大房间,一个谁也见不到谁的地方,但能听到声音,每个声音都时相同的音色音调。。想要沟通必须给每个人编个号码,沟通之前必须说我是XX编号的,每个上网设备,不管是手机、电脑,还是服务器要连接到网络上,都需要一个唯一的IP地址才能进行上网,在因特网中通信,IP地址就等同于每个人的号码,一个网络通信中的唯一标识。

IPv4的地址长度为32比特,因此总共有2^32,约有40亿个可能的IP地址,很明显现在全球的网络设备数量肯定远远超过这个值了,那么现在是怎么保证一切运作正常的呢?这时候就要引入内网和外网的概念:
那么第一个问题来了,怎么区分一个IP地址是内网IP还是外网IP呢?

Internet设计者保留了IPv4地址空间的一部份供专用地址使用,这些地址永远不会被当做公用地址来分配,私有IP地址范围是:
10.0.0.0~10.255.255.255
172.16.0.0~172.31.255.255
192.168.0.0~192.168.255.255
因此,一般情况下看到 10.x.x.x、172.16.x.x~172.31.x.x、192.168.x.x 开头的IP地址就是内网IP地址。知道了范围,就很容易计算出内网IP的个数:
255*255*255+255*255*3=16776450
内网IP只是标识内网的,对外通讯使用的是统一的外网IP,那么通讯的时候怎么知道对应到哪个内部设备通讯,当向或从全球因特网发送或接受数据,地址如何保持唯一的呢?答案就是 网络地址转换(NAT)。

NAT一般就是路由器的主要功能。对外网就是一个具有单一IP地址的网络设备。类似刚才说的大房间的守门人,所有离开家庭路由器的数据在因特网上都显示同一个源IP,所有进入家庭的报文也都拥有同一个目的IP地址,那么路由器怎样知道它应将某个分组转发给哪个内部设备呢?技巧就是使用NAT路由器上的一张NAT转换表,里面保存着内部的IP地址和端口号。类似于一个传达室的功能,关系都保留在传达室里。
如果有用过集团电话或者程控交换机电话,就好理解,内部往外打电话显示的是同一个号码,外部网往里打电话也只打一个号码,呼转那个内部号码需要有程控交换机来发出。。(网络里就是路由器)
上网的问题搞清楚了,我们回到一个这个问题:IP地址是谁来分配和管理的呢? 它是由一个全球性的非营利权威机构ICANN管理,它负责分配IP地址,还管理DNS根服务器。

IP地址有哪些类型呢?
根据网络ID的不同,IP地址分为5种类型:
1、A类IP地址
一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成,地址范围从1.0.0.0 到126.0.0.0。可用的A类网络有126个,每个网络能容纳1亿多个主机。
2、B类IP地址
一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成,地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。可用的B类网络有16382个,每个网络能容纳6万多个主机 。
3、C类IP地址
一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成,范围从192.0.0.0到223.255.255.255。C类网络可达209万余个,每个网络能容纳254个主机。
4、D类地址:用于多点广播(Multicast)。
5、E类地址 :保留地址,留作将来使用。

当一个组织为其主机申请一组IP地址时,会收到一个32位的网络地址以及一个对应的32位的网络掩码。如申请了一个IP地址:204.152.189.0,网络掩码为:255.255.255.0,也可以采用下面的标记法来指定分配的地址范围:
204.152.189.0/24
这里的/24表示分配的地址的网络ID由最左边的24位构成,剩余的8位用于指定主机ID。子网掩码可以这么理解,表示这一段地址前多少位表示房间编号(网络地址),后多少为个人编号(主机地址)。拥有这个地址的组织可以将254个唯一的因特网地址分配给其计算机--204.152.189.1~204.152.189.254。

有两个地址是无法分配的,其中一个地址是主机ID的位都是0(204.152.189.0),它用来标识网络本身,另一个地址是主机ID的位都是1(204.152.189.255),它是子网广播地址。一般第一个IP地址(204.152.189.1)都用作默认网关,也有很多单位防止黑客或者其他原因设置最后1个IP(204.152.189.254)为网关。
某组织一旦获得一块地址,它就可以为本组织内的主机与路由器接口逐个分配IP地址。可以手动配置,但更多的是使用动态主机配置协议(DHCP)

来完成。DHCP允许主机自动获取一个IP地址。比如到一个公共场所连接wifi,请求连接时,DHCP服务器会自动为其分配一个IP地址以及租用期。