作為互聯網從業者,你一定要知道的IP基礎常識
看到這篇文章標題,很多人會感到奇怪,IP不就是遺傳xxx點xxx點xxx的數字組合嗎?這有什么好講的?
其實要真將IP地址的所有東西,統統講一遍,估計講三天三夜也講不完。所以今天我們只講一些IP的基礎知識。
很久以前,不同廠商的設備、不同的CPU以及不同操作系統組成的計算機協議,只能遵循相同的協議才能實現通信,反之,協議不用,就無法實現通信。
好像兩個人使用不同國家的語言溝通交流一樣,怎么也無法理解對方說了什么。
為了解決這個問題,ISO(國際標準化組織)站了出來,指定一套普遍適用的規范集合,讓全球的計算機平臺能進行開放式通信,這就是著名的OSI參考模型。
OSI模型太嚴謹,以至于發展緩慢,后來被草根協議TCP/IP協議取代,如今已被廣泛采用。
IP在TCP參考模型中,處于網絡層。
寫書信的年代,信封上必須填寫收件人地址和寄件人地址,這樣郵局才能將信件準確的送到收件人手中,收件人也才能回書信。
IP的作用類似信封,實現主機與主機之間的通信,每臺設備都需要配置正確的IP地址,否則無法相互“溝通交流。”
IP地址(網際協議版本4,IPv4),有32位,以二進制表示。
例如:11000000 10101000 00000001 00000001,就是一個完整的IP地址。
為了表示方便,通常用十進制表示,上面的IP地址,用十進制表示為192 168 1 1,用點分十進制表示:192.168.1.1,是不是很眼熟?
二進制逢二進一,所以32位的IP地址一共有2^32,約43億個IP地址。理論上,允許43億臺計算機連接到網絡。
但實際上,IP地址是根據網卡來分配的,而不是根據主機數量,例如服務器、路由器等擁有2個以上的網卡,它們就會有2個以上的IP地址。
IP地址不限于電腦,像手機、iPad,以及物聯網設備,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題,人們使用了兩種方式。
一種是NAT(網絡地址轉換)技術。
我們在家里或公司上網時,電腦的ip地址幾乎都是與192.168.0.1類似的地址,這個就是私網IP地址,只能在局域網內使用,不是公網的IP地址。
每一個小的局域網,都會使用一個網段的私網地址,需要與外界通信時,再換成公網地址。這樣一來,幾十甚至上百臺電腦,只需一個公網IP即可。
正因為有NAT技術的存在,我們才續命到了今天,不至于無法上網。
NAT雖好,它也有很多缺點,局域網中的電腦,訪問互聯網很容易,但互聯網地址訪問私網地址就困難了。
解決地址不夠的第二種手段是采用IPv6。
既然IP地址不夠,那就采用新的互聯網協議——IPv6。
IPv6由128位二進制數組成,位數足足比IPv4翻了4倍,IP地址數量為2^128個,這個數量幾乎不可能被分配完。下面是一個合法的IPv6地址示例:
2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344
經過簡寫可以變為:
2001:DB8:2de:0:0:0:0:e13
每臺設備都能獲得一個IP地址是IPv6的優點,但因為它與IPv4不兼容,目前還處于發展推廣階段。
好了,以上就是今天的內容,IP是互聯網的基石,它看起來不是那么重要,卻又和每個互聯網從業者息息相關,多多了解他總會有所裨益。