IP地址学习卡片
1/8
📦 IP数据报格式
- 固定部分
-
- 源地址字段：32位，发送方的IP地址
- 目的地址字段：32位，接收方的IP地址
- 版本字段：标识IP协议版本（IPv4为4）
- 首部长度：以32位字为单位
- 总长度：包括首部和数据部分
- 生存时间(TTL)：防止数据报无限循环
- 可变部分
-
- 可选字段：路由记录、时间戳等（实际使用较少）
- 填充机制：保证首部长度为32位的整数倍
🔠 IP地址分类
- 单播地址
-
- A类：1-126开头，前8位网络号，后24位主机号
- B类：128-191开头，前16位网络号，后16位主机号
- C类：192-223开头，前24位网络号，后8位主机号
- 多播地址
-
- 保留地址
-
🏗️ IP地址两级结构
- 组成
-
- <网络号><主机号>，共32位
- 网络号：标识所属网络（长度可变：A类8位/B类16位/C类24位）
- 主机号：标识网络内特定主机
- 分配规则
-
- 每台主机/路由器接口需全局唯一IP
- 同一网络所有设备网络号相同
- 新主机接入需分配IP并配置默认网关
- 识别方法
-
- 通过前几位比特判断类别（A类0/B类10/C类110/D类1110）
- 表示形式：每8位转为十进制（0-255），如192.168.1.1
✨ 特殊IP地址
- 🔢 网络号固定，主机号全0
-
- 表示整个网络本身（如166.1.0.0表示166.1网络）
- 不能作为分组源地址或目的地址
- 仅用于路由表和转发表
- 📢 网络号固定，主机号全1
-
- 向指定网络广播IP分组（如200.1.1.255）
- 只能作为目的地址使用
- 不能作为源地址
- 🏠 网络号全0，主机号非0
-
- 表示本网络中指定主机（如0.0.0.1）
- 可作为源地址
- 不能作为目的地址
✨ 更多特殊IP地址
- 🆕 网络号全0，主机号全0
-
- 本网络上的本主机（用于DHCP协议）
- 可作为源地址
- 不能作为目的地址
- 使用场景：新主机接入网络时尚未获得IP地址
- 🔁 网络号127，主机号非全0/1
-
- 环回自检地址（如127.0.0.1表示本机）
- 数据包不会进入实际网络
- 使用场景：本地软件开发和测试
🚪 默认网关
- 定义
-
- 默认网关即默认路由器
- 是主机发送跨网络数据包的第一跳路由器接口IP地址
- 配置要求
-
- 学校主机默认网关：166.1.0.5（路由器B2接口）
- 公司主机默认网关：200.1.1.1（路由器C2接口）
- 作用：告知主机如何将数据包发送到其他网络
- 特点
-
🔄 路由转发流程
- 匹配机制
-
- 路由器提取目的IP的网络号，与转发表条目逐项匹配
- 学校路由器匹配166.1.0.0→B2接口
- 匹配200.1.1.0→B0接口
- 其他目的网络→B1接口
- 转发特点
-
- IP数据报首部地址不变
- 封装成的MAC帧地址在每跳都会变化
- 跨网络通信实例
-
- H1→H7通信过程：
- 1. H1构造IP数据报（源166.1.0.1，目的200.1.1.2）
- 2. 通过ARP查询默认网关B2的MAC地址
- 3. 学校路由器匹配目的网络200.1.1.0，从B0转发
- 4. 公司路由器匹配目的网络200.1.1.0，从C2转发
- 5. H7最终接收数据报
🧠 关键记忆点
- ⚠️ 重要规则
-
- 全0和全1主机号地址不可分配
- 广播地址只能作为目的地址
- DHCP使用全0源地址和全1目的地址
- 127.x.x.x地址用于本地环回测试
- 📝 地址分类总结
-
- 网络表示：网络号+全0主机号
- 定向广播：网络号+全1主机号
- 本机标识：全0网络号+主机号
- 初始状态：全0地址
- 本地测试：127.x.x.x地址