菜鸟入门之理解IPv4地址的含义

　　这个结果是加法。这就是说，假如所有的字节不变，你可以为每一个位置简单地加2的次方值。例如，假如我们有一个8位数11111111，我们可以简单地加:2⁷ + 2 ⁶ + 2 ⁵ + 2 ⁴ + 2 ³ + 2 ² + 2 ¹ + 2 ⁰ = 255

　　现在我们设法理解一个不平凡的例子:11110000

　　我们可以看到，在上述8位数中，有4位数是“固定的”。把这些位置上的2的次方的值加起来，结果是:2⁷ + 2⁶ + 2 ⁵ + 2 ⁴ = 240

　　就是这样简单。假如你能把二进制数字转换为小数形式，你就很轻易猜出子网掩码和网络地址。我们将在下一篇文章中介绍这个问题。

　　现在，把重点集中在32位IPv4地址本身，有一些不同的类型需要了解。所有的IP地址都可以在0.0.0.0至255.255.255.255的数字范围内。但是，有些地址有非凡用途。

　　环回地址(loopback):不离开主机的数据包(也就是说，这些数据包不会通过外部网络接口)。例如:127.0.0.1

　　单播地址:指定向一个IP地址发送的数据包。例如:2.2.2.2

　　多播地址:被路由器复制并且最终由组播路由机制转发的数据包。例如:226.0.0.2

　　有限广播:一个广播数据包，发送给每一台主机，仅限于本地子网。例如:255.255.255.255

　　定向广播:发送到一个具体子网的数据包，然后进行广播。例如，假如我们不在这个子网，使用的地址是:1.1.1.255

　　还有一些IP地址的非凡情况，包括专用和组播地址。在224.0.0.0至239.255.255.255之间的地址范围是为组播保留的。在互联网上，任何低于这个范围的地址都可能成为被攻击的目标，除非为RFC 1918保留的地址和为一些其它非凡用途分配的地址。这些1918地址是专用地址，这就意味着互联网路由器不会发送这些地址。这个地址范围包括:

　　• 10.0.0.0 -10.255.255.255

　　• 172.16.0.0 - 172.31.255.255

　　• 192.168.0.0 - 192.168.255.255

　　这些IP地址能够分配给本地的许多计算机，你愿意分配给多少台计算机都可以。但是，在这些计算机访问互联网之前，这些地址必须翻译成能够全球路由的地址。这个工作通常由网络地址转换(NAT)完成。1918地址并不是惟一保留的地址空间。但是，这些地址的定义为“本地站点”。组播也有一个保留的地址范围。这个地址范围并不是连接到互联网的:224.0.0.0 至224.0.0.255是组播“本地连接”的地址。

　　为了提供这个讲座的下一篇文章的必要的背景知识，我们需要确认大家都理解一个本地子网的概念。一旦我们分配给一台计算机一个合法的地址，假如子网掩码设置正确，这台计算机就可以同本地网络对话。子网掩码告诉这个操作系统哪一个IP地址在本地子网上，哪一个IP地址不在本地子网上。我们希望与之对话的IP地址位于本地子网，那么，这个操作系统不用使用路由器就能够直接与它对话。换句话说，操作系统能够使用ARP协议获得目标系统的物理地址并且开始对话。IP地址和子网掩码的设置对于普通的24位网络来说是非常简单的。标准的255.255.255.0子网掩码的意思是前三个八位字节是网络地址，最后的部分是为主机保留的。例如，一台计算机被分配了10.0.0.1的IP地址和255.255.255.0的子网掩码(假如你用二进制书写的话是24位)，这台计算机能够同10.0.0.1至10.0.0.255地址范围内的任何人对话。

　　一定要消化这里讲的一切内容，因为下一讲我们将介绍使用CIDR(无类域间路由选择)设置子网的内容。

　　小结

　　•IP地址只是32位数字。子网掩码只是一个能够上下滑动这个IP地址字节的“盖子”，以便创建更大或者更小的网络。

　　•一个IP地址的网络部分告诉主机它的本地子网有多大，本地子网然后告诉主机它可以直接与谁对话。

　　•单向广播数据包发送到一台计算机，广播数据包发送到许多台计算机。