网络之基础知识

  TCP/IP是个协议集,根据OSI的七层理论,TCP/IP分为四层,分别是:应用层,传输层,网络层,数据链路层.我们一般说TCP在传输层,而IP在Internet层,TCP/IP的应用程序包括我们平时经常用到的Ping,Telnet,Ftp,Finger等等  
 
一、IP地址的概念   
  我们知道因特网是全世界范围内的计算机联为一体而构成的通信网络的总称。联在某个网络上的两台计算机之间在相互通信时,在它们所传送的数据包里都会含有某些附加信息,这些附加信息就是发送数据的计算机的地址和接受数据的计算机的地址。象这样,人们为了通信的方便给每一台计算机都事先分配一个类似我们日常生活中的电话号码一样的标识地址,该标识地址就是我们今天所要介绍的IP地址。根据TCP/IP协议规定,IP地址是由32位二进制数组成,而且在INTERNET范围内是唯一的。例如,某台联在因特网上的计算机的IP地址为: 
  11010010 01001001 10001100 00000010 
  很明显,这些数字对于人来说不太好记忆。人们为了方便记忆,就将组成计算机的IP地址的32位二进制分成四段,每段8位,中间用小数点隔开,然后将每八位二进制转换成十进制数,这样上述计算机的IP地址就变成了:210.73.140.2。 

二、IP地址的分类  
  我们说过因特网是把全世界的无数个网络连接起来的一个庞大的网间网,每个网络中的计算机通过其自身的IP地址而被唯一标识的,据此我们也可以设想,在INTERNET上这个庞大的网间网中,每个网络也有自己的标识符。这与我们日常生活中的电话号码很相像,例如有一个电话号码为0515163,这个号码中的前四位表示该电话是属于哪个地区的,后面的数字表示该地区的某个电话号码。与上面的例子类似,我们把计算机的IP地址也分成两部分,分别为网络标识和主机标识。同一个物理网络上的所有主机都用同一个网络标识,网络上的一个主机(包括网络上工作站、服务器和路由器等)都有一个主机标识与其对应?IP地址的4个字节划分为2个部分,一部分用以标明具体的网络段,即网络标识;另一部分用以标明具体的节点,即主机标识,也就是说某个网络中的特定的计算机号码。例如,盐城市信息网络中心的服务器的IP地址为210.73.140.2,对于该IP地址,我们可以把它分成网络标识和主机标识两部分,这样上述的IP地址就可以写成: 

  网络标识:210.73.140.0 
  主机标识:     2         
  合起来写:210.73.140.2 

  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,于是人们按照网络规模的大小,把32位地址信息设成三种定位的划分方式,这三种划分方法分别对应于A类、B类、C类IP地址。 

  1.A类IP地址 
  一个A类IP地址是指,在IP地址的四段号码中,第一段号码为网络号码,剩下的三段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话,A类IP地址就由1字节的网络地址和3字节主机地址组成,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,A类网络地址数量较少,可以用于主机数达1600多万台的大型网络。 
网络号从0~127(占前八位)
  2.B类IP地址 
  一个B类IP地址是指,在IP地址的四段号码中,前两段号码为网络号码,剩下的两段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话,B类IP地址就由2字节的网络地址和2字节主机地址组成,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,B类网络地址适用于中等规模规模的网络,每个网络所能容纳的计算机数为6万多台。 
网络号从128~191(占前十六位)
  3.C类IP地址 
  一个C类IP地址是指,在IP地址的四段号码中,前三段号码为网络号码,剩下的一段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话,C类IP地址就由3字节的网络地址和1字节主机地址组成,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,C类网络地址数量较多,适用于小规模的局域网络,每个网络最多只能包含254台计算机。 
网络号从192~223(占前二十四位)
  除了上面三种类型的IP地址外,还有几种特殊类型的IP地址,TCP/IP协议规定,凡IP地址中的第一个字节以“lll0”开始的地址都叫多点广播地址。因此,任何第一个字节大于223小于240的IP地址是多点广播地址;IP地址中的每一个字节都为0的地址(“0.0.0.0”)对应于当前主机;IP地址中的每一个字节都为1的IP地址(“255.255.255.255”)是当前子网的广播地址;IP地址中凡是以“llll0”的地址都留着将来作为特殊用途使用;IP地址中不能以十进制“127”作为开头,27.1.1.1用于回路测试,同时网络ID的第一个6位组也不能全置为“0”,全“0”表示本地网络。


三、IP的寻址规则  
  1.网络寻址规则 
  A、 网络地址必须唯一。 
  B、 网络标识不能以数字127开头。在A类地址中,数字127保留给内部回送函数。 
  C、 网络标识的第一个字节不能为255。数字255作为广播地址。 
  D、 网络标识的第一个字节不能为“0”,“0”表示该地址是本地主机,不能传送。 
  2.主机寻址规则 
  A、主机标识在同一网络内必须是唯一的。 
  B、主机标识的各个位不能都为“1”,如果所有位都为“1”,则该机地址是广播地址,而非主机的地址。 
  C、主机标识的各个位不能都为“0”,如果各个位都为“0”,则表示“只有这个网络”,而这个网络上没有任何主机。 

四、IP子网掩码概述   
  1.子网掩码的概念 
  子网掩码是一个32位地址,用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识,并说明该IP地址是在局域网上,还是在远程网上。 
  2.确定子网掩码数 
  用于子网掩码的位数决定于可能的子网数目和每个子网的主机数目。在定义子网掩码前,必须弄清楚本来使用的子网数和主机数目。 
  定义子网掩码的步骤为: 
  A、确定哪些组地址归我们使用。比如我们申请到的网络号为 “210.73.a.b”,该网络地址为c类IP地址,网络标识为“210.73”,主机标识为“a.b”。 
  B、根据我们现在所需的子网数以及将来可能扩充到的子网数,用宿主机的一些位来定义子网掩码。比如我们现在需要12个子网,将来可能需要16个。用第三个字节的前四位确定子网掩码。前四位都置为“1”,即第三个字节为“11110000”,这个数我们暂且称作新的二进制子网掩码。 
  C、把对应初始网络的各个位都置为“1”,即前两个字节都置为“1”,第四个字节都置为“0”,则子网掩码的间断二进制形式为:“11111111.11111111.11110000.00000000” 
  D、把这个数转化为间断十进制形式为:“255.255.240.0” 
  这个数为该网络的子网掩码。 
  3.IP掩码的标注 
  A、无子网的标注法 
  对无子网的IP地址,可写成主机号为0的掩码。如IP地址210.73.140.5,掩码为255.255.255.0,也可以缺省掩码,只写IP地址。 
  B、有子网的标注法 
  有子网时,一定要二者配对出现。以C类地址为例。 
  1.IP地址中的前3个字节表示网络号,后一个字节既表明子网号,又说明主机号,还说明两个IP地址是否属于一个网段。如果属于同一网络区间,这两个地址间的信息交换就不通过路由器。如果不属同一网络区间,也就是子网号不同,两个地址的信息交换就要通过路由器进行。例如:对于IP地址为210.73.140.5的主机来说,其主机标识为00000101,对于IP地址为210.73.140.16的主机来说它的主机标识为00010000,以上两个主机标识的前面三位全是000,说明这两个IP地址在同一个网络区域中。 
  2.掩码的功用是说明有子网和有几个子网,但子网数只能表示为一个范围,不能确切讲具体几个子网,掩码不说明具体子网号,有子网的掩码格式(对C类地址):主机标识前几位为子网号,后面不写主机,全写0。 

五、IP的其他事项   
  1.一般国际互联网信息中心在分配IP地址时是按照网络来分配的,因此只有说到网络地址时才能使用A类、B类、C类的说法; 
  2.在分配网络地址时,网络标识是固定的,而计算机标识是可以在一定范围内变化的,下面是三类网络地址的组成形式: 
  A类地址:73.0.0.0 
  B类地址:160.153.0.0 
  C类地址:210.73.140.0 
  上述中的每个0均可以在0~255之间进行变化。 
  3.因为IP地址的前三位数字已决定了一个IP地址是属于何种类型的网络,所以A类网络地址将无法再分成B类IP地址,B类IP地址也不能再分成C类IP地址。 
  4.在谈到某一特定的计算机IP地址时不宜使用A类、B类、C类的说法,但可以说主机地址是属于哪一个A类、B类、C类网络了。 
  通过上面的学习,大家对IP地址肯定有了了解。有了IP地址大家就可以发送电子邮件了,并且可以获得Internet网上的其他信息,例如可以获得Internet上的WWW服务、BBS服务、FTP服务等等 。

TCP/IP(传输控制协议/ 网间协议)是一种网络通信协议,它规范了网络上的所有通信设备,尤其是一个主机与另一个主机之间的数据往来格式以及传送方式。 TCP/IP是INTERNET的基础协议,也是一种电脑数据打包和寻址的标准方法。在数据传送中,可以形象地理解为有两个信封,TCP和IP就像是信封,要传递的信息被划分成若干段,每一段塞入一个TCP信封,并在该信封面上记录有分段号的信息,再将TCP信封塞入IP大信封,发送上网。在接受端,一个TCP软件包收集信封,抽出数据,按发送前的顺序还原,并加以校验,若发现差错,TCP将会要求重发。因此,TCP/IP在INTERNET中几乎可以无差错地传送数据。  

在任何一个物理网络中, 各站点都有一个机器可识别的地址,该地址叫做物理地址. 物理地址有两个特点: 
物理地址的长度,格式等是物理网络技术的一部分, 物理网络不同,物理地址也不同.

同一类型不同网络上的站点可能拥有相同的物理地址.  
以上两点决定了,不能用物理网络进行网间网通讯.  

在网络术语中,协议中,协议是为了在两台计算机之间交换数 据而预先规定的标准。TCP/IP并不是一个而是许多协 议,这就是为什么你经常听到它代表一个协议集的原因,而TCP和IP只是其中两个基本协议而已。  

你装在计算机-的TCP/IP软件提供了一个包括TCP、IP 以及TCP/IP协议集中其它协议的工具平台。特别是它包 括一些高层次的应用程序和FTP(文件传输协议),它允 许用户在命令行上进行网络文件传输。  

TCP/IP是美国政府资助的高级研究计划署(ARPA)在二十世纪七十年代的一个研究成果,用来使全球的研究 网络联在一起形成一个虚拟网络,也就是国际互联网。原始的Internet通过将已有的网络如ARPAnet转换到TCP/IP上来而形成,而这个Internet最终成为如今的国际互联网的骨干网。 

如今TCP/IP如此重要的原因,在于它允许独立的网 格加入到Internet或组织在一起形成私有的内部网(Intranet)。 构成内部网的每个网络通过一种-做路由器或IP路由器 的设备在物理上联接在一起。路由器是一台用来从一 个网络到另一个网络传输数据包的计算机。在一个使 用TCP/IP的内部网中,信息通过使用一种独立的叫做IP 包(IPpacket)或IP数据报(IPdatagrams)的数据单元进--传输。TCP/IP 软件使得每台联到网络上的计算机同其它计算机“ 看”起来一模一样,事实上它隐藏了路由器和基本的网络 体系结构并使其各方面看起来都像一个大网。如同联 入以太网时需要确认一个48位的以太网地址一样,联入一个内部网也需要确认一个32位的IP地址。我们将它用带点的十进制数表示,如128.10.2.3。给定一个远程计算机的IP地址,在某个内部网或Internet上的本地计算 机就可以像处在同一个物理网络中的两台计算机那 样向远程计算机发送数据。  

TCP/IP提供了一个方案用来解决属于同一个内部网而分属不同物理网的两台计算机之间怎样交换数据的问题。这个方案包括许多部分,而TCP/IP协议集的 每个成员则用来解决问题的某一部分。如TCP/IP协议集 中最基本的协议-IP协议用来在内部网中交换数据并且 执行一项重要的功能:路由选择--选择数据报从A主机到B主机将要经过的路径以及利用合适的路由器完成不同网络之间的跨越(hop)。  

TCP是一个更高层次的它允许运行在在不同主机上的应用程序相互交换数据流。TCP将数据流分成小段叫做TCP数据段(TCPsegments),并利用IP协议进行传输。在 大多数情况下,每个TCP数据段装在一个IP数据报中进 行发送。但如需要的话,TCP将把数据段分成多个数据报,而IP数据报则与同一网络不同主机间传输位流和 字节流的物理数据帧相容。由于IP并不能保证接收的 数据报的顺序相一致,TCP会在收信端装配TCP数据段并 形成一个不间断的数据流。FTP和Telnet就是两个非常流行的依靠TCP的TCP/IP应用程序。  

另一个重要的TCP/IP协议集的成员是用户数据报协议(UDP),它同TCP相似但比TCP原始许多。TCP是一个可 靠的协议,因为它有错误检查和握手确认来保证数据 完整的到达目的地。UDP是一个“不可靠”的协议,因为 它不能保证数据报的接收顺序同发送顺序相同,甚至 不能保证它们是否全部到达。如果有可靠性要求,则 应用程序避免使用它。同许多TCP/IP工具同时提供的SNMP( 简单网络管理协议)就是一个使用UDP协议的应用例子。  

其它TCP/IP协议在TCP/IP网络中工作在幕后,但同样也发挥着重要作用。例如地址转换协议(ARP)将IP地址转换为物理网络地址如以太网地址。而与其对应的反向地址转换协议(RARP)做相反的工作,即将物理网络地址 转换为IP地址。网际控制报文协议(ICMP)则是一个支持性协议,它利用IP完成IP数据报在传输时的控制信息和 错误信息的传输。例如,如果一个路由器不能向前发送一个IP数据报,它就会利用ICMP来告诉发送者这里出 现了问题。

IP地址基础知识。 
●TCP/IP协议靠自己的IP地址来识别在网上的位置和身份的,IP地址同样由“网络ID”和“节点ID”(或称HOST ID,主机地址)两部分组成。一个完整的IP地址用32位(bit)二进制数组成,每8位(1个字节)为一个段(Segment),共4段(Segment1~Segment4),段与段之间用“.”号隔开。为了便于应用,IP地址在实际使用时并不直接用二进制,而是用大家熟悉的十进制数表示,如192.168.0.1等。IP地址的完整组成:“网络ID”和“节点ID”都包含在32位二进制数中。目前,IP地址主要分为A、B、C三类(除此之外,还存在D和E两类地址,现在局域网中这两类地址基本不用,故本文暂且不涉及),A类用于大型网络,B类用于中型网络,C类一般用于局域网等小型网络中。其中,A类地址中的最前面一段Segment1用来表示“网络ID”,且Segment1的8位二进制数中的第一位必须是“0”。其余3段表示“节点ID”;B类地址中,前两段用来表示“网络ID”,且Segment1的8位二进制数中的前二位必须是“10”。后两段用来表示“节点ID”;在C类地址中,前三段表示“网络ID”,且Segment1的8位二进制数中的前三位必须是“110”。最后一段Segment4用来表示“节点ID”。 

值得一提的是,IP地址中的所有“网络ID”都要向一个名为InterNIC(Internet Network Information Center,互联网络信息中心)申请,而“节点ID”可以自由分配。目前可供使用的IP地址只有C类,A类和B类的资源均已用尽。不过在选用IP地址时,总的原则是:网络中每个设备的IP地址必须唯一,在不同的设备上不允许出现相同的IP地址。列出了IP地址中的“网络ID”的有关属性,“节点ID”在互不重复的情况下由用户自由分配。其实,将IP地址进行分类,主要是为了满足网络的互联。如果你的网络是一个封闭式的网络,只要在保证每个设备的IP地址唯一的前提下,三类地址中的任意一个都可以直接使用(为以防万一,你还是老老实实地使用C类IP地址为好)。 

●子网掩码。对IP地址的解释称之为子网掩码。从名称可以看出,子网掩码是用于对子网的管理,主要是在多网段环境中对IP地址中的“网络ID”进行扩展。举个例子来说明:例如某个节点的IP地址为192.168.0.1,它是一个C类网。其中前面三段共24位用来表示“网络ID”,是非常珍贵的资源;而最后一段共8位可以作为“节点ID”自由分配。但是,如果公司的局域网是分段管理的,或者该网络是由多个局域网互联而成,是否要给每个网段或每个局域网都申请分配一个“网络ID”呢?这显然是不合理的。此时,我们可以使用子网掩码的功能,将其中一个或几个节点的IP地址全部充当成“网络ID”来使用,用来扩展“网络ID”不足的困难。 

当我们将某一节点的IP地址如192.168.0.1已设置成一个“网络ID”时,网络上的其它设备又怎样知道它是一个“网络ID”,而不是一个节点IP地址呢?这就要靠子网掩码来告知。子网掩码是这样做的:如果某一位的二进制数是“1”,它就知道是“网络ID”的一部分;如果是“0”便认作是“节点ID”的一部分。如将192.168.0.1当做“网络ID”时,其子网掩码就是11111111.11111111.11111111.00000001,对应的十进制数表示为255.255.255.1。否则它的子网掩码就是11111111.11111111.11111111.00000000,对应的十进制数表示应为255.255.255.0 。有了子网掩码,便可方便地实现用户跨网段或跨网络操作。不过,为了让子网掩码能够正常工作,同一子网中的所有设备都必须支持子网掩码,且子网掩码相同。列出了A、B、C三类网络的缺省子网掩码。 

●网关。网关(Gateway)是用来连接异种网络的设置。它充当了一个翻译的身份,负责对不同的通信协议进行翻译,使运行不同协议的两种网络之间可以实现相互通信。如运行TCP/IP协议的Windows NT用户要访问运行IPX/SPX协议的Novell网络资源时,则必须由网关作为中介。如果两个运行TCP/IP协议的网络之间进行互联,则可以使用Windows NT所提供的“默认网关”(Default Gateway)来完成。网关的地址该如何分配呢?可举一个例子来回答:假如A网络的用户要访问B网络上的资源,必须在A网络中设置一个网关,该网关的地址应为B网络的“网络ID”(一般可理解为B网络服务器的IP地址)。当A网络的用户同时还要访问C网络的资源时又该怎么呢?你只需将C网络的“网络ID”添加到A网络的网关中即可。依次类推……网关连多少个网络,就拥有多少个IP地址。 

●主机名。网络中唯一能够代表用户或设备身份的只有IP地址。但一般情况下,众多的IP地址不容易记忆,操作起来也不方便。为了改善这种状况,我们可给予每个用户或设备一个有意义的名称,如“WANGQUN”。至于在网络中用到“WANGQUN”时,怎样知道其对应的IP地址呢?这完全由操作系统自己完成,我们大可不必考虑。

 

本文出自:http://blog.csdn.net/jiadelin/article/details/2715623

觉得他概括的很好,就保存到自己的空间了,方便学习

posted on 2014-03-14 11:05  程良  阅读(423)  评论(0编辑  收藏  举报

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