网络原理3——IP详解及IP相关技术

最新推荐文章于 2025-10-16 15:40:59 发布
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#tcp/ip #ip协议

本文详细介绍了IP协议的基本知识，包括IP地址、CIDR无分类地址、子网掩码、子网划分以及IP路由。同时探讨了IP相关技术，如DNS域名解析、ARP协议、DHCP动态获取IP、NAT地址转换以及ICMP协议及其在ping命令中的应用。内容覆盖了IP在TCP/IP模型中的角色以及与MAC层的关系，强调了IP在数据传输中的关键作用。

一.IP基本知识

  • IP在TCP/IP模型中处于第三层，网络层。网络层主要实现主机之间点对点（end to end)通信
  • IP层与MAC层（数据链路层）之间的关系，链路指两个物理上直连的设备，而IP负责总体导航，期间IP源地址和目的地址不变，MAC地址一直都在改变。可以理解成每一跳归mac层管，总体路线归IP层管。

IP地址

IPv4地址由32位二进制数表示，表示成十进制每8位点断开。其中第一部分为分类号，固定。然后是网络号，代表当前主机处在哪个网络之中，最后剩下来的是主机号，代表该主机是当前网络中哪一台。
ip地址分类
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

最大主机数的计算：
用主机号（2的次方）-2.
这个2：
一个代表全0，全0代表网络号。
一个代表全1.全1代表广播。意思就是网络中全体会议。广播用于同一链路中互连主机之间共享信息，不得跨越路由器

要想跨越路由器怎么办？
D类地址多用于多/组播，用于将包发送给组内特定所有主机，多/组播可穿透路由器

CIDR无分类地址

正因为 IP 分类存在许多缺点，所以后⾯提出了⽆分类地址的⽅案，即 CIDR 。
表示形式 a.b.c.d/x ，其中 /x 表示前 x 位属于⽹络号， x 的范围是 0 ~ 32 ，这就使得 IP 地址更加具有灵活性。
⽐如 10.100.122.2/24，这种地址表示形式就是 CIDR，/24 表示前 24 位是⽹络号，剩余的 8 位是主机号。

子网掩码

有另⼀种划分⽹络号与主机号形式，那就是⼦⽹掩码，掩码的意思就是0掩盖掉主机号，剩余的就是⽹络号

子网掩码 & IP地址 =网络号 ，注意按位相与

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