作為互聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者,你一定要知道的IP基礎(chǔ)常識(shí)
看到這篇文章標(biāo)題,很多人會(huì)感到奇怪,IP不就是遺傳xxx點(diǎn)xxx點(diǎn)xxx的數(shù)字組合嗎?這有什么好講的?
其實(shí)要真將IP地址的所有東西,統(tǒng)統(tǒng)講一遍,估計(jì)講三天三夜也講不完。所以今天我們只講一些IP的基礎(chǔ)知識(shí)。
很久以前,不同廠商的設(shè)備、不同的CPU以及不同操作系統(tǒng)組成的計(jì)算機(jī)協(xié)議,只能遵循相同的協(xié)議才能實(shí)現(xiàn)通信,反之,協(xié)議不用,就無(wú)法實(shí)現(xiàn)通信。
好像兩個(gè)人使用不同國(guó)家的語(yǔ)言溝通交流一樣,怎么也無(wú)法理解對(duì)方說(shuō)了什么。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)站了出來(lái),指定一套普遍適用的規(guī)范集合,讓全球的計(jì)算機(jī)平臺(tái)能進(jìn)行開(kāi)放式通信,這就是著名的OSI參考模型。
OSI模型太嚴(yán)謹(jǐn),以至于發(fā)展緩慢,后來(lái)被草根協(xié)議TCP/IP協(xié)議取代,如今已被廣泛采用。
IP在TCP參考模型中,處于網(wǎng)絡(luò)層。
寫(xiě)書(shū)信的年代,信封上必須填寫(xiě)收件人地址和寄件人地址,這樣郵局才能將信件準(zhǔn)確的送到收件人手中,收件人也才能回書(shū)信。
IP的作用類似信封,實(shí)現(xiàn)主機(jī)與主機(jī)之間的通信,每臺(tái)設(shè)備都需要配置正確的IP地址,否則無(wú)法相互“溝通交流。”
IP地址(網(wǎng)際協(xié)議版本4,IPv4),有32位,以二進(jìn)制表示。
例如:11000000 10101000 00000001 00000001,就是一個(gè)完整的IP地址。
為了表示方便,通常用十進(jìn)制表示,上面的IP地址,用十進(jìn)制表示為192 168 1 1,用點(diǎn)分十進(jìn)制表示:192.168.1.1,是不是很眼熟?
二進(jìn)制逢二進(jìn)一,所以32位的IP地址一共有2^32,約43億個(gè)IP地址。理論上,允許43億臺(tái)計(jì)算機(jī)連接到網(wǎng)絡(luò)。
但實(shí)際上,IP地址是根據(jù)網(wǎng)卡來(lái)分配的,而不是根據(jù)主機(jī)數(shù)量,例如服務(wù)器、路由器等擁有2個(gè)以上的網(wǎng)卡,它們就會(huì)有2個(gè)以上的IP地址。
IP地址不限于電腦,像手機(jī)、iPad,以及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,都需要IP地址的支持,顯然43億IP是不夠用的,IPv4地址在2019年11月26日耗盡。
為了解決地址不夠用的問(wèn)題,人們使用了兩種方式。
一種是NAT(網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)技術(shù)。
我們?cè)诩依锘蚬旧暇W(wǎng)時(shí),電腦的ip地址幾乎都是與192.168.0.1類似的地址,這個(gè)就是私網(wǎng)IP地址,只能在局域網(wǎng)內(nèi)使用,不是公網(wǎng)的IP地址。
每一個(gè)小的局域網(wǎng),都會(huì)使用一個(gè)網(wǎng)段的私網(wǎng)地址,需要與外界通信時(shí),再換成公網(wǎng)地址。這樣一來(lái),幾十甚至上百臺(tái)電腦,只需一個(gè)公網(wǎng)IP即可。
正因?yàn)橛蠳AT技術(shù)的存在,我們才續(xù)命到了今天,不至于無(wú)法上網(wǎng)。
NAT雖好,它也有很多缺點(diǎn),局域網(wǎng)中的電腦,訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)很容易,但互聯(lián)網(wǎng)地址訪問(wèn)私網(wǎng)地址就困難了。
解決地址不夠的第二種手段是采用IPv6。
既然IP地址不夠,那就采用新的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議——IPv6。
IPv6由128位二進(jìn)制數(shù)組成,位數(shù)足足比IPv4翻了4倍,IP地址數(shù)量為2^128個(gè),這個(gè)數(shù)量幾乎不可能被分配完。下面是一個(gè)合法的IPv6地址示例:
2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344
經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)寫(xiě)可以變?yōu)椋?/p>
2001:DB8:2de:0:0:0:0:e13
每臺(tái)設(shè)備都能獲得一個(gè)IP地址是IPv6的優(yōu)點(diǎn),但因?yàn)樗cIPv4不兼容,目前還處于發(fā)展推廣階段。
好了,以上就是今天的內(nèi)容,IP是互聯(lián)網(wǎng)的基石,它看起來(lái)不是那么重要,卻又和每個(gè)互聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者息息相關(guān),多多了解他總會(huì)有所裨益。