6.2.4 因特网IP地址和域名的工作原理
因特网通过路由器将成千上万个不同类型的物理网络互联在一起,是一个超大规模的网络。
为了使信息能够准确到达因特网上指定的目的结点,必须给因特网上每个结点(主机、路由器等)指定一个全局的地址标识,就像每一部电话都具有一个全球的电话号码一样。在因特网通信中,可以通过IP地址和域名,实现明确的目的地指向。
1.IP地址
IP地址是TCP/IP协议中所使用的互联层地址标识。IP协议经过近30年的发展,主要有两个版本:IPv4协议和IPv6协议,它们的区别就是地址表示方式不同。目前因特网广泛使用的是IPv4,即IP地址第四版本,在本书中如果不加以说明,IP地址是指IPv4地址。IPv4地址用32个比特(4个字节)表示,为了便于管理和配置,将每个IP地址分为四段(一个字节为一段),每一段用一个十进制数来表示,段和段之间用圆点隔开。可见,每个段的十进制数范围是0~255。例如,202.205.16.23和10.2.8.11都是合法的IP地址。一台主机的IP地址由网络号和主机号两部分组成,IP地址的结构如图6—5所示。
IP地址由各级因特网管理组织进行分配,它们被分为不同的类别。根据地址的第一段分为5类:0~127为A类;l28~191为B类;l92—223为c类,D类和E类留做特殊用途。但是,由于近年来因特网上的结点数量增长速度太快,IP地址逐渐匮乏,很难达到IP设计初期希望给每一台主机都分配IP地址的期望。因此在标准分类的IP地址上,又可以通过增加子网号来灵活分配IP地址,减少IP地址浪费。20世纪90年代又出现了无类别域问路由技术与NAT网络地址转换技术等对IPv4地址进行改进的方法。
为了解决IPv4协议面临的各种问题,新的协议和标准诞生了——IPv6。在IPv6协议中包括新的协议格式、有效的分级寻址和路由结构、内置的安全机制、支持地址自动配置等特征,其中最重要的就是长达128位的地址长度。IPv6地址空间是IPv4的296倍,能提供超过3.4×10 38个地址。可以说,有了IPv6,在今后因特网的发展中,几乎可以不用再担心地址短缺的问题了。
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