IP地址是网络中一个最基本的概念,对于这个最基础的东西大家是否真的已经透彻掌握了呢?是否能够做到在任何一种网络环境下,都能够灵活地配置TCP/IP的各项属性呢?在本篇博文中将介绍有关IP地址的一些比较重要的知识点。


一、IP地址基础知识

1.公网IP与私有IP

我们目前使用的大都是IPv4地址,它从总体上可以分为公网IP和私有IP两大类。

公网IP可以直接访问互联网,由互联网服务机构统一分配,获得公网IP要花费一定的费用,用户一般不能随便设置使用。
私有IP无需付费,任何人都可以设置使用,但使用私有IP无法直接访问互联网,必须要借助NAT方式转换为公网IP之后才可以访问Internet。个人计算机所用的IP地址大都属于私有IP。
私有IP的地址范围是:
A类:10.0.0.1~10.255.255.254
B类:172.16.0.1~172.31.255.254
C类:192.168.0.1~192.168.255.254
除了私有IP以及以127开头的回环IP之外的IP地址,大都属于公网IP。

2.网络号和主机号

IPv4地址采用的是层次化编址结构,每个IP地址都可以分为网络号和主机号两部分,

网络号表明了IP地址所属的网络,同一个网络中的IP地址,其网络号也都是一样的。

主机号则表明了某个网络中的某一台具体的主机。
我们无法单纯从一个IP地址中判断出其网络号和主机号,而必须要借助于子网掩码。子网掩码不能单独存在,它必须依附于某一个IP,通过将子网掩码与其对应的IP地址进行与运算,就可以得出这个IP地址中的网络号。

处于同一个网络中的两台计算机之间要想互相直接通信,就必须设置相同网络号的IP地址。


二、IP地址配置

为计算机配置IP地址的方法有两种:静态配置IP地址和动态分配IP地址。

一般情况下,服务器建议采用静态IP地址,客户机采用动态IP地址。如果网络规模较小,客户机也可以采用静态IP地址。

1.静态配置IP地址

打开本地连接的属性设置界面,选择“Internet协议(TCP/IP)”,单击“属性”按钮,就可以进行IP地址的设置。

静态配置IP地址需要明确TCP/IP属性设置中每项参数的含义。

  • IP地址和子网掩码应同时设置,设置原则是:同一个网络中的计算机之间要直接通信,必须将网络号保持一致,IP地址的网络号部分由子网掩码决定。在实际应用中,可根据网络实际情况灵活设置子网掩码,以实现子网分割或路由汇聚。

  • 默认网关主要用于计算机与外网之间进行通信。只有位于同一个网络内的计算机之间才可以实现直接通信,当计算机要与外网通信时,首先必须将数据发给网关,然后由网关转发到外网。在实际应用中,网关一般就是路由器,它除了要进行路由选择和数据转发之外,一般还要实现IP地址NAT转换、数据过滤等诸多功能。默认网关的设置原则是:IP地址的网络号与默认网关的网络号必须保持一致,即要实现计算机与默认网关之间可以直接通信。默认网关一般都是由网管员根据网络规划统一设置的,作为普通的客户机只能使用既定的网关。实际上,客户机的IP地址如何设置也都是由网关决定的,因为在一个统一的局域网中,客户机必须要能够与网关直接通信,只有这样才可以借助网关向外网发送数据。所以,默认网关是IP地址设置中最重要的一个因素。

  • DNS域名解析,用于将上网时输入的网址转换为IP地址,只有这样计算机才可以访问互联网。由于DNS主要用于计算机访问互联网,因而在实际应用中,一般都是使用由当地的网络运营商提供的DNS服务器,其地址大都为公网IP。

2.动态分配IP地址

动态分配IP地址需要在网络中安装专门为其它计算机分配IP地址的服务器——DHCP服务器。当计算机申请IP地址时,DHCP服务器会自动为每一台计算机分配IP地址。关于DHCP服务器的配置内容将在后续课程中介绍。

3.备用配置

当一台计算机经常在一个使用静态IP地址的网络和使用动态地址的网络中移动时,就必须经常更改IP地址的配置。从WindowsXP系统开始,在选择动态IP地址配置时,TCP/IP的属性中新增了一个“备用配置”的选项。
当计算机接入到一个动态分配IP地址的网络中时,操作系统会自动从网络中申请一个IP地址。当计算机接入一个使用静态IP地址的网络中时,操作系统会首先从网络申请动态IP地址,如果在网络中没有申请到IP地址,就自动启用备用配置中事先设置好的IP地址信息。