网络地址（计算机网络术语）

网络地址

计算机网络术语

网络地址原指用一个巨大的虚拟画面，把所有东西连接起来，也可以作为动词使用。在计算机领域中，网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成数据链路，从而达到资源共享和通信的目的。凡将地理位置不同，并具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路而连接起来，且以功能完善的网络软件（网络协议、信息交换方式及网络操作系统等）实现网络资源共享的系统。

地址协议

Internet依靠TCP/IP协议，在全球范围内实现不同硬件结构、不同操作系统、不同网络系统的互联。在Internet上，每一个节点都依靠唯一的IP地址互相区分和相互联系。IP地址是一个32位二进制数的地址,由4个8位字段组成，每个字段之间用点号隔开,用于标识TCP/IP宿主机。

每个IP地址都包含两部分：网络ID和主机ID。网络ID标识在同一个物理网络上的所有宿主机，主机ID标识该物理网络上的每一个宿主机，于是整个Internet上的每个计算机都依靠各自唯一的IP地址来标识。

IP地址构成了整个Internet的基础，它是如此重要，每一台联网的计算机无权自行设定IP地址，有一个统一的机构——IANA负责对申请的组织分配唯一的网络ID,而该组织可以对自己的网络中的每一个主机分配一个唯一的主机ID，正如一个单位无权决定自己在所属城市的街道名称和门牌号，但可以自主决定本单位内部的各个办公室编号一样。

分类

网络地址目前分为五大类，用英文字母A、B、C、D、E来表示，分为两个格式段，前面为网络号，后面为主机号。从A类开始，前面网络号长度分别为八位、十六位、二十四位。如果简单了解，A类由于网络号只有八位，所以能分配的网络号较少，D类和E类专用范畴，所以应用最多的为B类和C类。它们之间是通过前边固定的序列数来区分的。

地址协议

Internet依靠TCP/IP协议，在全球范围内实现不同硬件结构、不同操作系统、不同网络系统的互联。在Internet上，每一个节点都依靠唯一的IP地址互相区分和相互联系。IP地址是一个32位二进制数的地址,由4个8位字段组成，每个字段之间用点号隔开,用于标识TCP/IP宿主机。Internet上使用的一个关键的底层协议是网际协议，通常称IP协议。

每个IP地址都包含两部分:网络ID和主机ID。网络ID标识在同一个物理网络上的所有宿主机，主机ID标识该物理网络上的每一个宿主机，于是整个Internet上的每个计算机都依靠各自唯一的IP地址来标识。

IP地址构成了整个Internet的基础，它是如此重要，每一台联网的计算机无权自行设定IP地址，有一个统一的机构-IANA负责对申请的组织分配唯一的网络ID,而该组织可以对自己的网络中的每一个主机分配一个唯一的主机ID，正如一个单位无权决定自己在所属城市的街道名称和门牌号，但可以自主决定本单位内部的各个办公室编号一样。

地址类型

MAC地址,处于数据链路层.

IP地址,处于网络层.

端口号,处于传输层.

网络要素

1、通信线路和通信设备

2、有独立功能的计算机

3、网络软件的支持

4、实现数据通信与资源共享

IP地址

静态IP与动态IP

IP地址是一个32位二进制数的地址，理论上讲,2013有大约60亿（2的32次方）个可能的地址组合，这似乎是一个很大的地址空间。实际上，根据网络ID和主机ID的不同位数规则，可以将IP地址分为A（8位网络ID和24位主机ID）、B（16位网络ID和16位主机ID）、C（24位网络ID和8位主机ID）三类，由于历史原因和技术发展的差异，A类地址和B类地址几乎分配殆尽。

对于一个设立了因特网服务的组织机构，由于其主机对外开放了诸如WWW、FTP、E-mail等访问服务，通常要对外公布一个固定的IP地址，以方便用户访问。当然，数字IP不便记忆和识别，人们更习惯于通过域名来访问主机，而域名实际上仍然需要被域名服务器（DNS）翻译为IP地址。用户可以方便地记忆，而对于大多数拨号上网的用户，由于其上网时间和空间的离散性，为每个用户分配一个固定的IP地址（静态IP）是非常不可取的，这将造成IP地址资源的极大浪费。

因此这些用户通常会在每次拨通ISP的主机后，自动获得一个动态的IP地址，该地址当然不是任意的，而是该ISP申请的网络ID和主机ID的合法区间中的某个地址。拨号用户任意两次连接时的IP地址很可能不同，但是在每次连接时间内IP地址不变。

IPV4与IPV6

1、IPv4地址

因特网使用的地址都是IPv4地址，32比特，通常用4个点分十进制数表示。为了给不同规模的网络提供必要的灵活性，IP的设计者将IP地址空间划分为几个不同的地址类别，地址类别的划分就针对于不同大小规模的网络。

A类网：网络号为1个字节，定义最高比特为0，余下7比特为网络号，主机号则有24比特编址。用于超大型的网络，每个网络有16777216（2^24）台主机（边缘号码如全“0”或全“1”的主机有特殊含义，这里没有考虑）。全世界总共有128（2^7）个A类网络，早已被瓜分完了。

B类网：网络号为2字节，定义最高比特为10，余下14比特为网络号，主机号则可有16比特编址。B类网是中型规模的网络，总共有16384（2^14）个网络，每个网络有65536（2^16）台主机（同样忽略边缘号码），也已经被瓜分完了。

C类网：网络号为3字节，定义最高三比特为110，余下21比特为网络号，主机号仅有8比特编址。C类地址适用的就是较小规模的网络了，总共有2097152（2^21）个网络号码，每个网络有256（2^8）台主机（同样忽略边缘号码）。

D类网：不分网络号和主机号，定义最高四比特为1110，表示一个多播地址，即多目的地传输，可用来识别一组主机。

如何识别一个IP地址的属性？只需从点分法的最左一个十进制数就可以判断其归属。例如，1～126属A类地址，128～191属B类地址，192～223属C类地址，224～239属D类地址。除了以上四类地址外，还有E类地址，但暂未使用。

对于因特网IP地址中有特定的专用地址不作分配：

（1）主机地址全为“0”。不论哪一类网络，主机地址全为“0”表示指向本网，常用在路由表中。

（2）主机地址全为“1”。主机地址全为“1”表示广播地址，向特定的所在网上的所有主机发送数据包。

（3）四字节32比特全为“1”。若IP地址4字节32比特全为“1”，表示仅在本网内进行广播发送。

（4）网络号127。TCP/IP协议规定网络号127不可用于任何网络。其中有一个特别地址：127．0．0．1称之为回送地址（Loopback），它将信息通过自身的接口发送后返回，可用来测试端口状态。

2、IPv6地址

IPv6地址的长度为128位，也就是说可以有2的128次方的IP地址，相当于10的后面有38个零；如此庞大的地址空间，足以保证地球上每个人拥有一个或多个IP地址。

（1）IPv6地址类型

在RFC1884中指出了三种类型的IPv6地址，他们分别占用不同的地址空间：

*单点传送：这种类型的地址是单个接口的地址。发送到一个单点传送地址的信息包只会送到地址为这个地址的接口。

*任意点传送：这种类型的地址是一组接口的地址，发送到一个任意点传送地址的信息包只会发送到这组地址中的一个（根据路由距离的远近来选择）

*多点传送：这种类型的地址是一组接口的地址，发送到一个多点传送地址的信息包会发送到属于这个组的全部接口。[2]

（2）IPv6地址表示

对于128位的IPv6地址，考虑到IPv6地址的长度是原来的四倍，RFC1884规定的标准语法建议把IPv6地址的128位（16个字节）写成8个16位的无符号整数，每个整数用四个十六进制位表示，这些数之间用冒号（：）分开，例如：3ffe:3201:1401:1:280:c8ff:fe4d:db39

希望手动管理IPv6地址的难度太大了，DHCP和DNS的必要性在这里显得更加明显。为了简化IPv6的地址表示，只要保证数值不变，就可以将前面的0省略。

比如：1080:0000:0000:0000:0008:0800:200C:417A

可以简写为：1080:0:0:0:8:800:200C:417A

另外，还规定可以用符号::表示一系列的0。那么上面的地址又可以简化为：1080::8:800:200C:417A

IPv6地址的前缀（FP,Format Prefix）的表示和IPv4地址前缀在CIDR中的表示方法类似。比如0020:0250:f002::/48表示一个前缀为48位的网络地址空间。

（3）IPv6地址分配

RFC1881规定，IPv6地址空间的管理必须符合Internet团体的利益，必须是通过一个中心权威机构来分配。这个权威机构就是IANA（Internet Assigned Numbers Authority，Internet分配号码权威机构）。IANA会根据IAB（Internet Architecture Board）和IEGS的建议来进行IPv6地址的分配。

IANA已经委派以下三个地方组织来执行IPv6地址分配的任务：

*欧洲的RIPE-NCC

*北美的INTERNIC

*亚太平洋地区的APNIC

参考资料