IP地址,子網掩碼,網絡地址,主機地址,特殊IP,保留IP等 從何而來?有何作用?

  • 如何描述一臺主機在網絡上的位置呢?

IP地址
設計之初使用4字節,也就是84位來描述一個計算機的地址,形如:127.0.0.1,每字節最多表示256個數字[對應0-255]
所以理論上可以給256
256256256 約40+億個電腦定位
IP地址被分爲五類,其中只有三類用於日常使用網絡,D類用於組播,E類用於實驗
A類地址組成:第一個字節表示網絡地址,第二,三,四個表示主機地址
範圍在:1.0.0.0-126.255.255.254
理論可支持()臺主機 ,主要用於政府機構,因爲連接着最多的主機
B類地址組成:第一,二個字節表示網絡地址,第三,四個表示主機地址
範圍在:
理論可支持()臺主機 ,主要用於大企業 ,因爲 包含着較多外網IP
C類地址組成:第一,二,三個字節表示網絡地址,第四個表示主機地址
範圍在:
理論可支持()臺主機 ,主要用於日常使用,因爲
各類地址中又需要排出保留地址,如:
A類中的① 10.X.X.X ② 127.X.X.X 環回地址
B類中的① 172.16.0.0—172.31.255.255 ② 169.254.X.X DHCP相關
C類中的① 192.168.X.X

子網掩碼
形如:255.255.255.0(C類地址,約定俗成)
子網掩碼是一個32位[4字節]地址,被設計用來屏蔽IP地址的一部分以區別網絡標識和主機標識,並說明該IP地址是在局域網上,還是在遠程網(互聯網)上 .所以不能單獨存在,它必須結合IP地址一起使用。簡單粗暴的理解,子網掩碼只有一個作用,就是將某個IP地址劃分成網絡地址和主機地址兩部分。

網絡地址
按位與運算符(&)。 運算規則:0&0=0; 0&1=0; 1&0=0; 1&1=1
IP地址和子網掩碼按位與,得到形如127.0.0.0(這裏以127.*來舉例並不恰當,因爲它算是比較特殊的對本機的引用[稱之爲本地loopback(環回)地址],會在到達ip層時被捕獲而不繼續拋到鏈路層[稱之爲IP層短路])
因爲子網掩碼前3字節每一位都是1所以與運算後前3個字節保持不變,第4個字節爲0;取前三個字節就獲取到網絡地址信息

主機地址
IP中剩餘的部分(第4個字節)即爲子網內的主機地址(host ID),形如:127.0.0.122

特殊IP
255.255.255.255是全局廣播地址
主機號全部爲1的地址是子網廣播地址(約定俗成),如:192.168.1.255

0.0.0.0
這個IP相當於java中的this,代表當前設備的所有IP,對於各類雲服務器/數據庫來說,配置白名單時使用0.0.0.0代表所有ip訪問都會被允許(理解爲:是一個變量而不是寫死的定值,有了它才能達到使用127.0.0.1或者10.10.126.134等都可以訪問同一主機的結果)

10.x.x.x、192.168.x.x、172.16.x.x~172.31.x.x、169.254.x.x
這些私網地址段是不允許出現在Internet上的,主用保留用於企業內部組網使用,(根據不同的規模和用途,詳情參考文末鏈接)

保留IP
類似於java中的goto 保留字

  • ipv4相比於ipv6 有何劣勢,ipv6是如何解決的?

應對ip地址的爆炸需求
另一個原因是增加安全性設計

IPV6 :智能家居甚至都可以有獨立的外網ip
形如:ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789
使用128字節表示IP,如果繼續使用冒分十,展示出的地址描述(16)會過於冗長,所以採用冒分十六進制表示法(8),之間的0可以略寫成::
格式爲X:X:X:X:X:X:X:X,其中每個X表示地址中的16b,以十六進制表示
爲了實現IPv4-IPv6互通,IPv4地址會嵌入IPv6地址中,此時地址常表示爲:X:X:X:X:X:X:d.d.d.d,前96b採用冒分十六進制表示,而最後32b地址則使用IPv4的點分十進制表示,例如::192.168.0.1與::FFFF:192.168.0.1就是兩個典型的例子

在安全性方面,IPv6公共DNS支持單IP解析限速,通過安全限速可有效攔截惡意攻擊等。
同時,IPv6公共DNS支持DNSSEC安全解析驗證,用戶在訪問過程中無任何劫持,既不會出現惡意跳轉,也不會有強制性廣告出現。
IPV6中使用NDP代替ARP

- 如何使自己用上ipv6呢?

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