计算机网络安全技术及应用:IP地址

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概念:在计算机网络中,IP地址是设备在网络中的唯一标识,确保数据能精准“投递”到目标设备

商业:想要使用Internet,用户必须有IP地址,但IP地址的管理机构只把IP地址租赁给通过审查的ISP不会给个人,个人可以通过给ISp缴费获取IP地址,接入Internet

1.IP地址的核心分类:IPv4和IPv6的“新旧交替”

当前网络中的IP地址主要分为两大类,因地址长度和用途差异,使用场景截然不同:

  • 1 IPv4: 由32位二进制数组成 通常以“点分十进制”表示,总地址约为43亿个,受限于地址数量,主要用于局域网,家庭网络等场景
  • 2 IPv6:由128为二进制数组成,以“冒分十六进制”表示,地址数量堪称“无限”,是未来互联网,,5G 物联网等场景的核心协议
  • 3 目前较通用的IP地址是互联网协议的第四版地址,为IPv4。 由4个字段和3个分割字段的‘.’组成,每8位一段,(每8位二进制数转换成一个十进制数,每段用点分开)每个字段的取值范围为0~ 255 , 即0~2^8(2的8次方)-1 ,这种地址也叫做“点分十进制”地址。IP地址中的字段可以用二进制表示。这个地址是本机回送地址,可用于网卡在本机内部的访问

IPv4的分类:

共5类:A类地址,B类地址,C类地址,D类地址,E类地址。

其中A,B,C类IP地址在逻辑分为两个部分:

(1)网络号,用于标识网络。

(2)主机号,用于标识网络中的主机。

    1. A类地址的IP地址由1个字节的网络号和3个字节的主机号组成,网络号的最高位必须是“0”,IP地址的范围为:1~126,一共有2^7-2 (126个),每个网络的IP地址由2^24-2(1677214个)
    1. B类地址的IP地址由2个字节的网络号和2个字节的主机号组成,网络号的前两位必须是“10”,IP地址的范围为:128~191,一共有2^14-2 (16384个),每个网络的IP地址由2^16-2(65534个)
    1. C类地址的IP地址由3个字节的网络号和1个字节的主机号组成,网络号的前三位必须是“110”,每个网络的IP地址由2^8-2(254个)
    1. D类地址不分网络号和主机号,以“1110”开头,取值范围:224~239.D类地址不指向特定的网络,多用在多播通信
    1. E类地址不分网络号和主机号,以“11110”开头,取值范围240~255, 仅在实验和开发中使用

A B C类IP地址每个网络号的可用IP地址总是2^n-2(n为某类IP地址的网络号位数)

每个网段都有一部分IP地址给局域网使用,称为私有地址
为了方便阅读和记忆,发明了域名系统,域名中的每一个系统都对应唯一一个IP地址

子网掩码

1.概念与作用:划分IP网址中的网络号和主机号,通常应用于网络搭建中,申请到网络号后,可利用子网掩码将该网络号标识的网络划分多个子网