下 网络协议与标准( 四 )


TCP/IP协议是当今世界上最流行的开放系统协议集 。它正在支撑着Internet(国际互联网)的正常运转 。下面我们一起来看看TCP/IP协议集的组成:
应用层、表示层、会话层:FTP TELNETSMTP HTTPSNMP
传输层:TCP UDP
网络层:ICMP IP 路由选择协议
数据链路层:ARP RARP
物理层:任意
下面我们就一起来看看,它们是如何协作而将各种异构的网络互联起来,提供一个统一的通信体系结构的 。
6.4.1 IP及相关协议
由于各种网络协议主要是定义了“物理层”和“数据链路层” 。要让这些在最低两层不同的网络能够形成一个统一的通信大网,则必须在更高的一层——网络层得到统一 。
相对应的,IP协议(Internet Protocol)就是运行在网络层上,为实现这样的功能而设计的 。它为这个统一的大网规定了地址访问信息及一系列相关的信息 。它是整个TCP/IP协议集的最核心协议之一 。
1. IP地址
为了让连接在整个大网上的主机能够相互通信,IP协议给每一台主机分配一个唯一的地址,这个地址就叫IP地址 。
1) IP地址格式
IP地址的长度为32位,它分为网络号和主机号两部分 。网络号标识一个网络同,一般网络号由互联网络信息中心(InterNIC)统一分配 。主机号用来标识网络中的一个主机,它一般由网络中的治理员来具体分配 。
一个由32位二进制数构成的IP地址是什么冗长,难以阅读的 。为了平时更好的记忆和使用,人们就将它分成4组,每组8位,然后每组都以十进制表示,并用小圆点分开 。这种表示方法又称为“点分十进制表示法” 。例如:
IP地址: 11001010011001010110100101000010
分成4组: 11001010 01100101 01101001 01000010
用十进制表示: 202 101 105 66
用小点隔开: 202 . 101 . 105 . 66
这样我们就得到了点分用十进制表示的IP地址:202.101.105.66
2) IP地址的分类
将IP地址分成了网络号和主机号两部分,设计者们就必须决定每部分包含多少位 。网络号部分包含几位就直接决定了整个互联网可以为多少个网络分配IP地址;同样的主机号部分包含几位也直接决定了所包含网络中最大的主机数 。然而,由于整个互联网所包含的网络规模可能比较大,也可能比较小,设计者最后聪明地选择了一种灵活的方案:将IP地址窨划分成不同的类别,每一类具有不同的网络号位数和主机号位数 。正如下图所示,IP地址的前四位用来决定地址所属的类别:
6-13 IP地址分类
需要注重的是,在IP地址中,全0代表的网络,全1代表的是广播 。举个例子来说:假设一个单位的IP地址是202.101.105.66,那么它所在的网络则有202.101.105.0来表示,而202.101.105.255(8位全为1转成十进制为255)则代表向整个网络广播的地址 。另外,127.0.0.1被保留作为本机回送地址 。
以上的设计贯彻了灵活的原则,给IP地址带来了很好的实用性 。举个例子来说,象IBM这样的大企业,可能拥有上十万台的主机,则可以分配一个A类地址来满足它;而对一些只有不上千台主机的用户,只要分配一个C类地址给它就行了,这样也就很好地避免了分配给它的IP地址过多而造成IP地址浪费的情况 。
下面我们一起来看看每一类地址,比较一下它们的异同,以便大家在申请IP地址的时候有的放矢,根据实际使用情况选择最适合的IP地址类别 。
A类地址 B类地址 C类地址 D类地址 E类地址
地址格式 N.H.H.H N.N.H.H N.N.N.H N/A N/A
适用范围 大的组织 中型组织 小型组织 多目广播 保留
高位数字 0 10 110 1110 1111
地址范围 1.0.0.0到126.0.0.0 128.1.0.0到191.254.0.0 192.0.1.0到223.225.254.0 224.0.0.0到239.255.255.255 240.0.0.0到254.255.255.255

推荐阅读