網路層：IP地址

來自專欄 Java之鏈

IP地址是連接在互聯網上的主機和路由器的唯一標識。一個IP地址需佔用4個位元組（一個int所佔用的空間）。IP地址在整個互聯網內是唯一的。

一個IP地址由兩個部分組成：

• 網路號：標識主機或路由器所連接的網路，一個網路號在互聯網內是唯一的。
• 主機號：標識主機或者路由器

為什麼IP要這樣定義？它標識這是連接到互聯網上的一個主機或路由器。

路由器知道了目的IP地址，就能知道目的網路號和目的主機號，先把分組轉發到目的網路，再從目的網路中找到目的主機。可知，路由器是根據IP地址中的網路號進行分組轉發。

上圖說明了IP地址的分類，這裡簡單介紹下A類地址

A類IP地址的範圍是：0.0.0.0 - 127.255.255.255

A類IP地址的網路號佔用1個位元組，網路號個數：126（ 2^7-2 ）。為什麼要減2？

IP地址中全部是0表示「這個（this）」，網路號欄位全是0表示本網路，0.0.0.0表示本網路的本主機。網路號為127表示本地軟體環回測試（loopback test）本主機的進程之用，不會把數據報發送到任何網路。

A類IP地址的主機號佔用3個位元組，主機號個數：2^24 -2 。為什麼減2？

主機號全0表示主機所在的網路地址。例如某主機的IP地址為5.6.7.8，那麼網路地址為5.0.0.0。

主機號全1表示主機所在的網路上的全部主機。例如5.127.127.127，表示5.0.0.0上的所有主機，常用於廣播通信。

總結IP地址的特點：

1. IP地址是分等級的地址結構，IP地址管理機構分配網路號，網路號由獲得該地址的機構分配。
2. 路由器根據IP地址的網路號進行分組轉發，這樣大大減少了路由表的數目，節約了存儲空間。
3. 如果一個主機連接到兩個網路上會有兩個IP地址。路由器至少有兩個IP地址。
4. 用轉發器和網橋連接起來的區域網仍為一個網路。前者用於物理層，後者用於數據鏈路層。

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