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    IPv4地址和IPv6地址
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[文章分类:电脑系统·网络 / 网络安全·设置[阅读选项]
    Internet依靠TCP/IP协议,在全球范围内实现不同硬件结构、不同操作系统、不同网络系统的互联。在Internet上,每一个节点都依靠惟一的IP地址互相区分和相互联系。每个IP地址都包含两部分:网络ID和主机ID,网络ID标识在同一个物理网络上的所有宿主机,主机ID标识该物理网络上的每一个宿主机,于是整个Internet上的每台计算机都依靠各自惟一的IP地址来标识。IP地址构成了整个Internet的基础,从网络的层次结构考虑,一个IP地址必须指明两点:1)属于哪个网络,2)是这个网络中的哪台主机,于是,IP地址的格式为:网络号、主机号。 
下面我简要说明一下现行的IPv4地址和正在推行的IPv6地址的相关基础知识。 
1、IPv4地址 
目前因特网使用的地址都是IPv4地址,32比特,通常用4个点分十进制数表示。为了给不同规模的网络提供必要的灵活性,IP的设计者将IP地址空间划分为几个不同的地址类别,地址类别的划分就针对于不同大小规模的网络。 
A类网:网络号为1个字节,定义最高比特为0,余下7比特为网络号,主机号则有24比特编址。用于超大型的网络,每个网络有16777216(224)台主机(边缘号码如全“0”或全“1”的主机有特殊含义,这里没有考虑)。全世界总共有128(27)个A类网络,早已被瓜分完了。 
B类网:网络号为2字节,定义最高比特为10,余下14比特为网络号,主机号则可有16比特编址。B类网是中型规模的网络,总共有16384(214)个网络,每个网络有65536(216)台主机(同样忽略边缘号码),也已经被瓜分完了。 
C类网:网络号为3字节,定义最高三比特为110,余下21比特为网络号,主机号仅有8比特编址。C类地址适用的就是较小规模的网络了,总共有2097152(221)个网络号码,每个网络有256(28)台主机(同样忽略边缘号码)。 
D类网:不分网络号和主机号,定义最高四比特为1110,表示一个多播地址,即多目的地传输,可用来识别一组主机。 
如何识别一个IP地址的属性?只需从点分法的最左一个十进制数就可以判断其归属。例如,1~126属A类地址,128~191属B类地址,192~223属C类地址,224~239属D类地址。除了以上四类地址外,还有E类地址,但暂未使用。 
对于因特网IP地址中有特定的专用地址不作分配: 
(1)主机地址全为“0”。不论哪一类网络,主机地址全为“0”表示指向本网,常用在路由表中。 
(2)主机地址全为“1”。主机地址全为“1”表示广播地址,向特定的所在网上的所有主机发送数据包。 
(3)四字节32比特全为“1”。若IP地址4字节32比特全为“1”,表示仅在本网内进行广播发送。 
(4)网络号127。TCP/IP协议规定网络号127不可用于任何网络。其中有一个特别地址:127.0.0.1称之为回送地址(Loopback),它将信息通过自身的接口发送后返回,可用来测试端口状态。 
2、IPv6地址 
IPv6地址的长度为128位,也就是说可以有2的128次方的IP地址,相当于10的后面有38个零;如此庞大的地址空间,足以保证地球上每个人拥有一个或多个IP地址。 
(1)IPv6地址类型 
在RFC1884中指出了三种类型的IPv6地址,他们分别占用不同的地址空间: 
* 单点传送:这种类型的地址是单个接口的地址。发送到一个单点传送地址的信息包只会送到地址为这个地址的接口。 
* 任意点传送:这种类型的地址是一组接口的地址,发送到一个任意点传送地址的信息包只会发送到这组地址中的一个(根据路由距离的远近来选择) 
* 多点传送:这种类型的地址是一组接口的地址,发送到一个多点传送地址的信息包会发送到属于这个组的全部接口。 
(2)IPv6地址表示 
对于128位的IPv6地址,考虑到IPv6地址的长度是原来的四倍,RFC1884规定的标准语法建议把IPv6地址的128位(16个字节)写成8个16位的无符号整数,每个整数用四个十六进制位表示,这些数之间用冒号(:)分开,例如:3ffe:3201:1401:1:280:c8ff:fe4d:db39 
希望手工管理IPv6地址的难度太大了,DHCP和DNS的必要性在这里显得更加明显。为了简化IPv6的地址表示,只要保证数值不变,就可以将前面的0省略。 
比如:1080:0000:0000:0000:0008:0800:200C:417A 
可以简写为:1080:0:0:0:8:800:200C:417A 
另外,还规定可以用符号::表示一系列的0。那么上面的地址又可以简化为:1080::8:800:200C:417A 
IPv6地址的前缀(FP, Format Prefix)的表示和IPv4地址前缀在CIDR中的表示方法类似。比如 0020:0250:f002::/48表示一个前缀为48位的网络地址空间。 
(3)IPv6地址分配 
RFC1881规定,IPv6地址空间的管理必须符合Internet团体的利益,必须是通过一个中心权威机构来分配。目前这个权威机构就是IANA(Internet Assigned Numbers Authority,Internet分配号码权威机构)。 IANA会根据IAB(Internet Architecture Board)和IEGS的建议来进行IPv6地址的分配。 
目前IANA已经委派以下三个地方组织来执行IPv6地址分配的任务: 
* 欧洲的RIPE-NCC(www.ripe.net) 
* 北美的INTERNIC(www.internic.net) 
* 亚太平洋地区的APNIC(www.apnic.net)

文章作者:未知  更新日期:2006-03-21
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