(一)IP地址
在互联网体系结构中,每台主机都要预先分配一个唯一的32位地址作为该主机的标识符号,这个主机必须使用该地址进行所有通信活动,这个地址称为IP地址。该地址由32位二进制构成,通常为了直观显示,把它按照8位划分成一个字节,转换为对应的十进制方式来书写。这样IP地址可以被划分为4个字节,每个字节之间用实心小圆点表示。所以IP地址的二进制范围应该为0000…00000(共32个0)到1111…11111(共32个1),描述为十进制方式的范围即为0.0.0.0—255.255.255.255,合法的IP地址应该为上面的范围,使用十进制的描述时,每个字节均为一个处于0—255范围内的整数。
1.IP地址的表示方法
IP地址的格式采用分层结构,由网络号(net-id)字段(或网络地址)和主机号(host-id)字段(或主机号地址)两部分组成,如表2-1所示。网络号用来标识连入因特网的网络,主机号标识该网络中的主机。
表2-1 IP地址的结构
2.IP地址的分类
Internet委员会定义了5种地址类型以适应不同尺寸的网络。地址类型定义网络ID使用哪些位,它也定义了网络的可能数目和每个网络可能的主机数目。
由于网络中包含的计算机有可能不一样多,有的网络可能含有较多的计算机,也有的网络包含较少的计算机,于是按照网络规模的大小,把32位地址信息设成3种定位的划分方式,这3种划分方法分别对应于A类、B类、C类IP地址。对应这种IP地址的划分方法,使得IP地址的数量大大降低,表2-2是关于A、B、C类网络分别对应的网络数量和各个网络所分配的主机个数对照表。
表2-2 网络类型和主机号对应表
(1)A类IP地址指的是在IP地址的4个字节中,第一段字节为网络ID,剩下的3个字节为主机ID,如表2-3所示。用二进制表示IP地址,A类IP地址就由1 Byte的网络地址和3 Byte的主机地址组成,网络地址的最高位必须是“0”。A类IP地址中网络的标识长度为7位,主机标识的长度为24位,这样A类网络IP地址的第一个字节的描述范围应该是(00000000)—(01111111),即按十进制描述为0—127,A类网络地址数量较少,但网络可以容纳的主机数量达1600多万台,通常把A类网络叫作巨型网络,A类网络早已经全部分配完毕。
表2-3 A类IP地址的结构
(2)B类IP地址指的是在IP地址的4个字节中,前两个字节为网络ID,剩下的两个字节为主机ID,如表2-4所示。用二进制表示IP地址,B类IP地址就由2 Byte的网络地址和2 Byte主机地址组成,网络地址的最高位必须是“10”。B类IP地址中网络的标识长度为14位,主机标识的长度为16位,这样B类网络IP地址的第一个字节的描述范围应该是(10000000)—(10111111),按十进制描述取值范围为128—191,按定义B类网络地址数量应该有214个,每个网络应该具有的主机个数应该为216。
表2-4 B类IP地址的结构
(3)C类IP地址是指在IP地址的4个字节中,前3个字节为网络地址,剩下的一个字节为主机地址,如表2-5所示。如果用二进制表示IP地址的话,C类IP地址就由3 Byte的网络地址和1 Byte主机地址组成,网络地址的最高位必须是“110”。C类IP地址中网络的标识长度为21位,主机标识的长度为8位。这样C类网络IP地址的第一个字节的描述范围应该是(11000000)—(11011111),即按十进制描述为192—223,C类网络地址数量较多,适用于小规模的局域网,每个网络最多只能包含254台计算机。
表2-5 C类IP地址的结构
(4)D类IP地址第一个字节以“1110”开始,它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络,目前这一类地址被用在多点广播(Multi Cast)中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机,它标识共享同一协议的一组计算机。D类IP地址的第一段数字范围为224—239,D类地址用作多目的地信息的传输,作为备用。
(5)E类IP地址第一个字节以“11110”开始,E类IP地址的第一段数字范围为240—254,E类地址保留,仅作为Internet的实验和开发之用。TCP/IP协议规定:IP地址中凡是以“11110”开始的地址都留着将来作为特殊用途使用。
3.特殊IP地址(www.xing528.com)
并不是所有的IP地址都能分配给主机,有些IP地址具有特定的含义,因而不能分配给主机。
(1)回送地址,指前8位为01111111(十进制的127)的IP地址,这个地址用于网络软件测试和本机进程间通信。无论什么程序,如果它向回送地址发送数据,TCP/IP协议软件立即将数据返回,不做任何网络传输。这个规定使得“A类地址”127.0.0.0不能分配给网络,减少了224个可用的IP地址。
(2)子网地址,指主机地址全为0的IP地址,代表当前所在的子网。例如,当我们提到网络150.24.0.0时,指的是整个子网,150.24.0.0这个地址不会分配给网络中的任何一台主机。
(3)广播地址,指主机地址为全1的IP地址,向广播地址发送信息就是向子网中的每个成员发送信息。例如,在A类网络16.0.0.0中向地址16.255.255.255发出一条信息时,网络中的每台计算机都将接收到该信息。
另外,如果需要在本网内广播,但又不知道子网地址,可以用地址255.255.255.255代替本网广播地址。
(二)域名
IP址为Internet提供了统一的编址方式,直接使用IP地址就可以访问Internet中的主机。—般来说用户很难记住IP地址。例如,用点分十进制表示某个主机的IP地址为202.108.22.107,大家就很难记住这样一串数字。
但是,如果告诉你新浪WWW服务器的地址,用字符表示为www.sina.com.cn,每个字符都有一定的意义,并且书写有一定的规律。这样用户就容易理解,又容易记忆,因此就提出了域名这个概念。
域名地址是从右至左来表述其意义的,最右边的部分为顶层域,最左边的则是这台主机的机器名称。一般域名地址可表示为:主机机器名.单位名.网络名.顶层域名。例如:jmx.ylvtc.edu.cn,这里的jmx是某大学的一个主机机器名,ylvtc代表该大学,edu代表教育科研网,cn代表中国,顶层域一般是网络机构或所在国家地区的名称缩写。
域名由两种基本类型组成:以机构性质命名的域和以国家地区代码命名的域。常见的以机构性质命名的域,一股由3个字符组成,如表示商业机构的“com”,表示教育机构的“edu”等。以机构性质化分类别命名的域如下表2-6所示。
表2-6 常用域名地址
以国家或地区代码命名的域,一般用两个字符表示,是为世界上每个国家和一些特殊的地区设置的,如中国为“cn”、香港为“hk”、日本为“jp”、美国为“us”等。但是,美国国内很少用“us”作为顶级域名,而一般都使用以机构性质或类别命名的域名。
中国互联网络信息中心(CNNIC)负责管理我国的顶级域,它将cn域划分为多个二级域,如表2-7所示。
表2-7 我国二级域名分配
我国二级域的划分采用了两种划分模式:组织模式与地理模式。其中,前7个域对应于组织模式,而行政区代码对应于地理模式。按组织模式划分的二级域名中,ac表示科研机构,com表示商业组织,edu表示教育机构,gov表示政府部门,int表示国际组织,net表示网络支持中心,org表示各种非营利性组织。地理模式中,bj代表北京市,sh代表上海市,tj代表天津市,he代表河北省,nl代表黑龙江省,sc代表四川省,nm代表内蒙古自治区,hk代表香港等。
CNNIC将我国教育机构的二级域(edu域)的管理权授予中国教育科研网(CERnet)网络中心。CERnet网络中心将edu划分为多个三级域,将三级域名分配给各个大学与教育机构。例如,edu域下的Pku代表北京大学,并将Pku域的管理权授予北京大学网络中心管理。北京大学网络管理中心又将Pku域划分为多个四级域,将四级域名分配给下属部门或主机。例如,Pku域下的law代表法学院。
Internet主机域名的排列原则是低层的子域名在前面,而它们所属的高层域名在后面。
Internet主机域名的一般格式如图2-1所示,为北京大学法学院的主机域名。
图2-1 北京大学法学院主机域名
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