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作为一个网络冲浪选手,每天冲浪的道路上最多被使用到的大概就是IP地址了吧。无论是使用哪一款软件APP,小程序或者网页进行网上冲浪,都会有一个IP地址在背后默默的支持着这个快乐的冲浪时光。而IP地址也就像现实中的一个地址,可以标识网络中的一个节点,数据就是通过这个来找到目的地,从而完成通信。然而接触了这么久的网络,却对IP地址没有一个完整的了解,今天就介绍一下IP地址。
IP协议指网际互连协议,Internet Protocol的缩写,是TCP/IP体系中的网络层协议。设计IP协议的目的主要有两个方面:一是解决互联问题,实现大规模、异构网络的互联互通;二是分割顶层网络应用和底层网络技术之间的耦合关系,以利于两者的独立发展。
IP协议是整个TCP/IP协议族的核心,是构成互联网的基础。
TCP/IP模型中的IP协议所处位置
熟悉数据通信的小伙伴都知道,说到IP地址,就不得不谈TCP/IP协议族,也就是TCP/IP参考模型,其自顶而下分别被划分为:应用层,传输层,互联网层(IP层),网络接口层。
应用层,是面向客户,为客户提供服务;
传输层,就是解决端到端可靠性的问题,保证数据按照正确顺序到达对端,常用的就是传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP。
互联网层,主要就是解决主机到主机的通信问题。其实也就是解决从源网络发送到目的网络的通信问题,常用协议就是ip协议,因此该层也被称为IP层。
网络接口层,其实分为数据链路层和物理层,接收上一层的IP数据报或接收物理层的比特流,完成数字信号的在物理设备之间的传输。
其实每台网络设备其实就是TCP/IP设备,包括路由器,交换机,服务器,还有平常用的手机跟电脑,一切需要依赖网络的设备进行通信的设备都是TCP/IP协议设备
IP地址使用规划
IP地址是TCP/IP的基础,该网络参考模型围绕IP地址实现,而IP地址根据用途被规划为A、B、C、D、E类地址,A、B、C类被用于分配主机使用,D类用于组播,E类用于科研。
当然我们日常中设备所用的地址是私有IP地址。然后通过NAT地址转换到公司的公有地址去跟局域网外的互联网进行通信。
IP地址的最根本用途
第一个是为每台设备配置一个ID,就好比我们的身份证,在所处网络中是唯一的,我们通过掩码,来计算你所处的网络,这就是网络位的作用。而通过主机位,判断你是该网络中的张三还是李四。
第二个则是承载网络服务,通过ip地址去完成最基础的通信,你需要有路由,而路由的组成基础就是,目的IP地址,源IP地址,还有下一跳。
如果要在互联网中传送IP数据包,除了确保网络上每个设备都有一个唯一的IP地址之外,网络之间还必须有传送的路径,才能将IP数据包通过一个个的网络传送到目的地。此种传送路径称为IP路由。
各个网络通过路由器相互连接。路由器的功能是为IP数据包选择传送的路径。换言之,必须依靠沿途各路由器的通力合作,才能将IP数据包送到目的地。在IP路由的过程中,由路由器负责选择路径,IP数据则是被传送的对象。通俗解释为,你要到朋友家(目的),你需要从我家(源)出发,从朋友家的公交站(下一跳)下车。而路由器就是地图导航提醒你到达目的地必须坐的每一路公交车
IP地址的使用是广泛的。然而ipv4地址早在2011年早就分配完。为了缓解该情况,NAT的使用,也仅仅是延缓了一下ipv4时代结束。而ipv6的出现,解决了ip地址不够用的问题,因为其地址数量大到可以为地球上的每粒沙子分配一个。这如何让我们不惊喜?作为网络冲浪选手,我们应该做足准备,IPv6的普及已成为必然,我们要做的就是,摆好姿势,乘着这时代浪潮,迎接万物互联!
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