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IP 协议有两个版本#xff0c;IPv4 和 IPv6IP 地址(IPv4 地址)是一个 4 字节#xff0c;32 位的正整数#xff0c;通常使用 “点分十进制” 的字符串进行表示#xff0c;例如 192.168.0.1#xff0c;用点分割的每一个数字表示一个字节#xff0c;范围是 0 ~…一、IP 地址
IP 协议有两个版本IPv4 和 IPv6IP 地址(IPv4 地址)是一个 4 字节32 位的正整数通常使用 “点分十进制” 的字符串进行表示例如 192.168.0.1用点分割的每一个数字表示一个字节范围是 0 ~ 255IP 地址由 “网络标识(网络地址)” 和 “主机标识(主机地址)” 两部分组成例如 192.168.128.10/24其中的 “/24” 表示从第 1 位开始到多少位属于网络标识那么剩余位就属于主机标识了但是究竟从第几位开始到第几位算是网络标识又是从第几位开始到第几位算是主机标识呢网络基础 - 网段划分篇 每一块网卡(Network Interface Card, NIC)都得设置 IP 地址通常一块网卡只设置一个 IP 地址其实一块网卡也可以配置多个 IP 地址此外一台路由器通常都会配置两个以上的网卡因此可以设置两个以上的 IP 地址
二、MAC 地址
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三、地址的唯一性和层次性
唯一性在同一个通信网络中不允许有两个相同地址的通信主体(通信传输中发送端和接收端可以被视为通信主体)存在层次性当地址的总数越来越多时便于高效地从中找出通信的目标地址 MAC 地址和 IP 地址在标识一个通信主体时虽然都具有唯一性但是它们当中只有 IP 地址具有层次性
MAC 地址由设备的制造厂商针对每块网卡进行分别指定人们可以通过制造商识别号、制造商内部产品编号以及产品通用编号确保 MAC 地址的唯一性然而人们无法确定哪家厂商的哪个网卡被用到了哪个地方虽然 MAC 地址中的制造商识别号、产品标号以及通用编号等信息在某种程度上也具有一定的层次性但是对于寻找地址并没有起到任何作用所以不能算作有层次的地址正因如此虽然 MAC 地址是真正负责最终通信的地址但是在实际寻址过程中IP 地址却必不可少
那么 IP地址又是怎样实现分层的呢IP 地址 网络号 主机号 网络传输中每个节点(节点是主机和路由器的统称主机的定义是指 “配置有 IP 地址但是不进行路由控制的设备” 既配有 IP 地址又具有路由控制能力的设备叫做 “路由器(或 3 层交换机)”)会根据分组数据的地址信息来判断报文应该由哪个网卡发出去为此各个地址会参考一个发出接口列表在这一点上 MAC 寻址和 IP 寻址是一样的只不过 MAC 地址转发表中所记录的是实际的 MAC 地址本身而路由表中记录的 IP 地址则是集中了之后的网络号 IP 包被转发到途中某个路由器时正是利用目标 IP 地址的网络标识进行路由因为即使看不见主机标识只要一见到网络标识就能判断出是否为该网段内的主机
四、IP 与 MAC 的关系
数据链路层(网卡层)的 MAC 提供直连两个设备之间的通信功能与之相比作为网络层的 IP 则负责在没有直连的两个网络之间进行通信传输
那么为什么一定需要这样的两个层次呢它们之间的区别又是什么呢 在此我们以旅行为例说明这个问题有个人要去一个很远的地方旅行并且计划先后乘坐飞机、火车到达目的地为此他决定先去旅行社购买机票和火车票旅行社不仅为他预定好了旅途过程中所需要的机票和火车票甚至为他制定了一个详细行程表详细到几点几分需要乘坐飞机或火车都一目了然当然机票和火车票只有特定区间内有效 仔细分析一下机票和火车票不难发现每张票只能够在某一限定区间内移动此处的 “区间内” 就如同通信网络上的数据链路而这个区间内的出发地点和目的地点就如同某一个数据链路的源地址和目标地址等首部信息(出发地点好比源 MAC 地址目标地点好比目的 MAC 地址)整个全程的行程表的作用就相当于网络层
如果我们只有行程表而没有车票就无法搭乘交通工具到达目的地反之如果除了车票其他什么都没有恐怕也很难到达目的地因为你不知道该坐什么车也不知道该在哪里换乘因此只有两者兼备既有某个区间的车票又有整个旅行的行程表才能保证到达目的地与之类似计算机网络中也需要数据链路层和网络层这个分层才能实现向最终目标地址的通信
