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网络基础知识讲座之一 理解IPv4地址含义


http://www.sina.com.cn 2006年02月17日 16:21 天极yesky

  作者: 东缘

  网络没有地址就不能工作:只要你发送某种东西,你就需要具体说明这个东西要发到哪里和从哪里发出来的。要做一个高效率的网络工程师或者管理员,你需要全面理解IP地址:你需要能够依靠自己思考。如果发生了某些问题,很可能是某些地址分配不正确。迅速查明故障所在位置对于英雄和普通人来说是有很大区别的。普通人需要很长时间才能修复这个问题。在下一篇文章介绍子网之前,我想以最原始的格式全面介绍一下IP地址。这对于理解子网是非常重要的。

  IPv4地址和32位数字

  IP地址只是32位二进制数字。但是,它们是重要的二进制数字:你需要知道如何处理这些数字。当处理子网掩码的时候,新的网络管理员一般会混淆他们没有记住的子网掩码。所有这些子网掩码的总和是移动代表一个“网络”的地址部分与代表一台“主机”的部分之间的界限。一旦你适应了这种关于IP地址和子网掩码的思维方式,你就掌握了IP地址的方法。

  二进制非常简单。在二进制中,数码只有0和1。一个32位数码有32个0和1。我们都适应十进制数码。在十进制中,数码中的每一个位置都可以是0至9之间的任何一个数字。在二进制中,每一个位置或者是一个0,或者是一个1。下面是以二进制表示的255.255.255.0的地址。

  11.11.11.00000000

  为了方便,网络工程师一般把IP地址分为4个8位字段,或者称作8位字节。在8位数字中,如果所有的字节都设置为1,那么,这个数码等于255。在上面的地址中,11代表255,00000000代表0。

  二进制发挥作用的方法是以二次方为基础的。每一个字节代表一个不同的二次方。从左手端开始,最有意义的数位,数字以下列方式组成:

2的次方
232
...
27
26
25
24
23
22
21
20
小数
4,294,967,296
...
128
64
32
16
8
4
2
1

  这个结果是加法。这就是说,如果所有的字节不变,你可以为每一个位置简单地加2的次方值。例如,如果我们有一个8位数11,我们可以简单地加:27 + 2 6 +
2 5 + 2 4 + 2 3 + 2 2 + 2 1 + 2 0 = 255

  现在我们设法理解一个不平凡的例子:11110000

  我们可以看到,在上述8位数中,有4位数是“固定的”。把这些位置上的2的次方的值加起来,结果是:27 + 26 + 2 5 + 2 4 = 240

  就是这样简单。如果你能把二进制数字转换为小数形式,你就很容易猜出子网掩码和网络地址。我们将在下一篇文章中介绍这个问题。

  现在,把重点集中在32位IPv4地址本身,有一些不同的类型需要了解。所有的IP地址都可以在0.0.0.0至255.255.255.255的数字范围内。但是,有些地址有特殊用途。

  环回地址(loopback):

  不离开主机的数据包(也就是说,这些数据包不会通过外部网络接口)。例如:127.0.0.1

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