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choi baccarat:浅析IPV4的基本原理

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在生活中我们使用具有上网功效的电子装备都有IP地址,就跟每个人都有自己的名字一样。IP地址分为IPv4 IPv6,我们所说的的IP地址指的是IPv4的地址。今天我们就来科普一下IPv4的基本原理,希望可以辅助到人人~

什么是IPv4?

IPv4:Internet Protocol version 4,又称互联网通讯协议第四版,是网际协议开发历程中的第四个修订版本,也是此协议第一个被普遍部署的版本。IPv4是互联网的焦点,也是使用最普遍的网际协议版本。

IPv4是一种无毗邻的协议,操作在使用分组交流的链路层(如以太网)上。此协议会尽最大起劲交付数据包,意即它不保证任何数据包均能送达目的地,也不保证所有数据包均凭据准确的顺序无重复地到达。这些方面是由上层的传输协议(如传输控制协议)处置的。

IPv4地址

在互联网中,用户想要将计算机连入网络,就需要向因特网服务提供方 申请一个 IP 地址。

IPv4使用32位(4字节)地址,因此地址空间中只有4,294,967,296(2)个地址。IPv4接纳了“点分十进制示意法” 来便于用户识别和影象,这种示意法的 IP 地址由 4 个点分十进制整数来示意,每个十进制整数对应一个字节。

例如,IPv4 地址使用二进制的示意形式为 00001010 00000001 00000001 00000010,接纳点分十进制示意法示意为 10.1.1.2。

IPv4 地址由网络号码字段和主机号码字段组成:

网络号码字段(Net-id):IP 地址的网络号码字段用来标识一个网络,网络号码字段的前几位用来区分 IP 地址的类型。

主机号码字段(Host-id):主机号码字段用来区分一个网络内的差别主机。对于网络号相同的装备,无论现实所处的物理位置若何,它们都是处在同一个网络中。

IPv4地址分类

为了利便IP地址的治理及组网,IP地址分成五类:

现在大量使用的IP地址属于A、B、C三类IP地址中的一种。D类地址是组播地址,E类地址保留。A、B、C、D、E类的种别字段分别是二进制数0、10、110、1110、1111,通过网络号码字段的前几个比特就可以判断IP地址属于哪一类,这是区分各种地址最简朴的方式。在IETF(Internet Engineering Task Force)公布的RFC1166 Internet Numbers中详细描述了各种IP地址。

在使用IP地址时要注意,一些IP地址是保留作为特殊用途的,一样平常的用户不能使用。下列出各种IP地址的局限。

特殊IPv4地址

0.0.0.0:随便IP地址

255.255.255.255:全网广播地址

127.X.X.X:内陆回环地址,用于测试本机。这也是A类划分为什么取值局限到126就竣事了

主机位全0代表网络ID:例192.168.1.0/24示意该IP网段是192.168.1.0通过掩码识别

主机位全1代表本段广播地址:例192.168.1.255/24示意为该网段的广播地址,向本网段发送广播时,目的地址为192.168.1.255。

IPv4报文格式

一个IPv4数据报文由首部和数据两部门组成。

首部的前一部门是牢固长度,共20个字节,是所有IPv4数据报必须具有的。在首部的牢固部门的后面是一些可选字段,其长度是可变的。

IP子网划分

IP子网划分现实上就是设计子网掩码的历程。子网划分是指由网络治理员将一个给定的网络分为若干个更小的部门,这些更小的部门被称为子网。网络中的主机总数未超出所给定的某类网络可容纳的最大主机数,但内部又要划分成若干个分段举行治理时,就可以接纳子网划分的方式。

为了建立子网,网络治理员需要从原有的IP地址的主机地址中借出延续的高若干位作为子网标志。也就是说,经由划分后的子网由于其主机数目削减,已经不需要原来那么多位作为主机标志了,从而可以将这些多余的主机位用作子网标志。

划分原则:

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1、借位:从IP地址中示意主机号的最高位最先“借位”变为新的子网位,所剩余的部门则仍为主机位。另有要明了的是:子网划分是借助于取走主机位,把这个取走的部门作为子网位。因此这个意味着划分越多的子网,主机将越少。

2、确定子网掩码:在子网掩码中将示意网络号的所有位设为1,示意主机号的所有位设为0。

3、熟记2的幂及默认子网掩码:2的0次方到9次方的值分别为:1,2,4,8,16,32,64,128,256,512;A类网络的默认子网掩码是255.0.0.0,B类网络的默认子网掩码是255.255.0.0,C类网络的默认子网掩码是255.255.255.0。

4、确定子网网络号(或主机号):将所选择的子网掩码和IP地址按位举行逻辑“与”运算,获得IP地址的网络地址,剩下的部门就是主机地址,从而区分出随便IP地址中的网络地址和主机地址。

5、发生有用子网的个数:x代表子网位,即2进制为1的部门)例如:这里的戈是指除去默认掩码后的子网位,例如网络地址192.168.1.1,掩码255.255.255.192,由于是c类地址,掩码为255.255.255.0。那么255.255.255.192使用了两个1来作为子网位。

6、每个子网能容纳的有用主机数:y代表主机位,即2进制为0的部门。

7、每个子网的广播地址是下个子网号-1。

8、每个子网的有用主机分别是忽略子网内全0和全1的地址。剩下的就是有用主机地址。

IP地址剖析

一台路由装备用来毗邻多个网络,具有多个网络的 IP 地址。为保证用户使用 IP 地址举行正常通讯,需要知足如下两点:

1、IP 地址只是主机在网络层中的地址,若要将网络层中传送的数据报交给目的主机,必须知道该主机的物理地址,因此必须将 IP 地址剖析为物理地址。

2、用户平时不愿意使用难于影象的 IP 地址,而更愿意使用易于影象的主机名,因此也需要将主机名剖析为 IP 地址。

在以太网上,主机的物理地址就是指 MAC 地址。将主机名剖析为 IP 地址的操作是由 DNS 服务器来完成,而将 IP 地址剖析为 MAC 地址的操作是由 ARP 来完成的。

IPv4的应用

齐安科技产物中也应用到了IPv4,如工控威胁感知系统。该产物通过探测互联网中IPv4空间,检索在线的工业控制系统和安防监控系统,获知其地理位置,并感知系统详细信息,同时见告其存在的平安隐患。在获知系统存在威胁的同时,系统还可以有用地举行威胁剖析、平安评级、并提供预防威胁的平安解决方案,有用地预防重大平安事故的发生。

产物功效特点

一、高效网络空间扫描

通过多扫描点并行扫描手艺,实现网络空间装备快速扫描,提高扫描效率。

二、精准装备识别

引入多维度协议识别手艺,实现普遍协议剖析,同时通过与被扫描装备多个会话间的深度交互,在保证其正常事情的基础上获取装备更多详情。

三、无损破绽探测

接纳无损破绽探测手艺,行使正常协议控制下令,获取装备破绽信息,保证探测行为与营业行为的一致性,从而实现在不影响系统正常作业基础上举行破绽探测。

四、完整破绽库治理

实现了完整的破绽库治理,破绽库笼罩CVE、CNVD、CNNVD和自主发现破绽,总数超13万条。其中涉及工控破绽数目超2900条,安防监控装备破绽数目超791条。

五、可视化威胁评估

通过探测网络空间中的工控及安防监控装备,具备周全信息可视化能力。接纳智能威胁评分手艺,凭据扫描数据对单装备和区域整体平安态势举行综合量化威胁评估。

本堂小结

曾经有一则新闻提到“全球所有43亿个IPv4地址已所有门配完毕” 那这对我们的生活会发生影响吗?

谜底是,不会。由于它的“继任者”,IPv6发展计划早在1994年就在IETF *** 上被正式提出。直到2012年6月6日,国际互联网协会专门举行了“天下IPv6启动纪念日”,多家着名网站(如Google、Facebook和Yahoo等)正式最先永久性支持IPv6接见。

参考资料

1.IPv4 [百度百科]

2.IP子网划分 [百度百科]

3.IPV4基本原理手艺详解 [网络工程师条记-网工阿城]

4.第三篇:IP地址剖析 [CSDN-soulsoul_god]

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