關(guān)于IP地址

打開我們的電腦,在開始界面的搜索框里輸入cmd蛛株,可以進入命令行窗口团赁。在命令行窗口中,鍵入ipconfig谨履,按回車鍵欢摄,顯示如下內(nèi)容:


WIndows系統(tǒng)上的IP地址詳情

可以看到,有IPv6地址屉符,240e:92:f049:e485:c192:ab52:69b7:94db剧浸,也有IPv4地址192.168.43.5矗钟。

IP使用三部分尋址模式:符號名唆香、邏輯數(shù)字地址物理數(shù)字地址

①符號名(symbolic name)吨艇,是人類可讀的名稱躬它,具有特定的格式,比如www.toutiao.com东涡,該名稱也被叫作域名(Domain name)冯吓。要使域名是有效的倘待,其必須對應(yīng)于至少一個唯一數(shù)字IP地址(numeric IP address)

域名不僅僅指向數(shù)字地址组贺,并且大多數(shù)人也是用域名來記憶和識別Internet上或是自己的網(wǎng)絡(luò)上的特定主機凸舵。

②對于IPv4地址,比如上面提到的192.168.43.5失尖,192.168.43.5被稱為邏輯數(shù)字地址啊奄。IPv4的邏輯數(shù)字地址是由一組4個數(shù)字組成,各個數(shù)字之間用圓點分隔開掀潮,被稱為點分十進制表示法(dotted decimal notation)菇夸。

IPv4的一組4個數(shù)字,每一個數(shù)字的范圍為0~255仪吧,換成二進制表示就是0~11111111庄新。這樣,十進制下每一個數(shù)字的范圍薯鼠,就是二進制下八位字符串能夠表示的最小值和最大值择诈。在TCP/IP中,八位字符串一般被稱為八字節(jié)(Ocet)人断。

將整個IPv4的邏輯數(shù)字地址的4個十進制數(shù)字全部換成二進制數(shù)字吭从,每個數(shù)字由八位字符串表示,一個IPv4地址一共有32個位恶迈。

192.168.43.5涩金,換成二進制表示為11000000101010000010101100000101。

對于IPv6地址暇仲,一個地址是由128個位組成步做,表示成一系列十六進制的值眉撵。地址分成8個分組缀遍,稱為字(word),每個分組有4個字符闻镶,每個分組(字)之間用冒號分隔開斥滤。如果地址中的分組(字)只有0将鸵,就把連續(xù)幾個0忽略,只保留分隔符佑颇。

舉個例子顶掉,比如地址21da:00d3:0000:2f3b:02aa:00ff:fe28:9c5a,就可以改寫作21da:d3:0:2f3b:2aa:ff:fe28:9c5a挑胸,其中21da就是這個IPv6地址的一個分組痒筒,或者也可以叫作字,轉(zhuǎn)換成二進制就是一連串的一共128位數(shù)字。

任何一個數(shù)字IP地址簿透,在ISO/OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型的網(wǎng)絡(luò)層都發(fā)揮著重要作用移袍,將一組唯一的數(shù)字分配給網(wǎng)絡(luò)上的每一個網(wǎng)卡

③物理數(shù)字地址老充,是一個6字節(jié)的數(shù)字地址葡盗,由網(wǎng)卡制造商固化到固件(芯片)上。在Windows系統(tǒng)的命令行窗口輸入ipconfig /all啡浊,可顯示如下內(nèi)容:


無線網(wǎng)卡的詳細信息

可以看出本機無線網(wǎng)卡MAC地址為74-40-BB-D0-38-F5戳粒。MAC地址,前3個字節(jié)為組織唯一標(biāo)識符(OUI虫啥,organizationally unique identifier),表示所用網(wǎng)卡的制造商奄妨;后3個字節(jié)是另外一種唯一標(biāo)識符涂籽,由制造商分配,使得網(wǎng)絡(luò)上任何一塊網(wǎng)卡都擁有一個唯一的物理數(shù)字地址(physical numeric address)砸抛。

物理數(shù)字地址作用于媒體訪問控制層(Media Access Control评雌,MAC層),該層是OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型中數(shù)據(jù)鏈路層的一個子層直焙,因此物理數(shù)字地址也叫作MAC層地址景东,或是MAC地址都可以。

數(shù)據(jù)鏈路層中的邏輯鏈路控制子層(Logical Link Control奔誓,LLC)斤吐,其作用是讓網(wǎng)卡與同一物理電纜或網(wǎng)絡(luò)段上的其他網(wǎng)卡建立點到點的連接,然后ARP協(xié)議(Address Resolution Protocol厨喂,地址解析協(xié)議)使計算機把數(shù)字IP地址轉(zhuǎn)換為MAC地址和措,RARP協(xié)議(Reverse Address Resolution Protocol,反向地址解析協(xié)議)用于將MAC層地址轉(zhuǎn)換為IP地址蜕煌。

參考網(wǎng)絡(luò)模型的分層特性派阱,將MAC層地址與數(shù)據(jù)鏈路層(TCP/IP網(wǎng)絡(luò)訪問層)關(guān)聯(lián),將IP地址與網(wǎng)絡(luò)層(TCP/IP網(wǎng)際層)關(guān)聯(lián)斜纪。

在數(shù)據(jù)鏈路層贫母,一塊網(wǎng)卡發(fā)起從自身到另一塊網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)幀傳輸,從而使所有的通信都發(fā)生在同一個物理或本地網(wǎng)絡(luò)中盒刚。其中發(fā)起的網(wǎng)卡被識別為發(fā)送方腺劣,另一塊網(wǎng)卡被識別為接收方

數(shù)據(jù)在原始發(fā)送方和最終接收方之間穿梭于中間主機中伪冰,簡單的理解是在一對一對網(wǎng)卡之間通信誓酒,每一個發(fā)送方和接收方都在相同的物理網(wǎng)絡(luò)上。

在原始發(fā)送方和最終接收方之間,絕大多數(shù)機器必須連接到多個物理網(wǎng)絡(luò)上靠柑,如此下來寨辩,從一塊網(wǎng)卡進入機器的數(shù)據(jù)從另一塊網(wǎng)卡流出時,就將數(shù)據(jù)從一個物理網(wǎng)絡(luò)移動到另一個物理網(wǎng)絡(luò)歼冰。

本質(zhì)上講靡狞,數(shù)據(jù)在不同物理網(wǎng)絡(luò)之間的傳輸,是一系列網(wǎng)卡到網(wǎng)卡的連接隔嫡,在數(shù)據(jù)鏈路層將數(shù)據(jù)從一個MAC地址移動到另一個MAC地址甸怕。

原始發(fā)送方的地址被標(biāo)示在IP數(shù)據(jù)包首部的IP源地址字段中,最終接收方的地址被標(biāo)示在同一個IP數(shù)據(jù)包首部的IP目的地址字段中腮恩。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中梢杭,盡管MAC層的地址隨著數(shù)據(jù)幀從一塊網(wǎng)卡移動到另一塊網(wǎng)卡而不斷變化,但IP源地址和目的地址信息保持不變秸滴。

IP目標(biāo)地址是數(shù)據(jù)在不同物理網(wǎng)絡(luò)中間一連串漫長傳輸?shù)膭恿ξ淦酰虚g的傳輸被稱為跳(Hop),也是穿越路由器的數(shù)據(jù)幀荡含。

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