6．2．4 因特網(wǎng)IP地址和域名的工作原理
因特網(wǎng)通過(guò)路由器將成千上萬(wàn)個(gè)不同類(lèi)型的物理網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)在一起，是一個(gè)超大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。
為了使信息能夠準(zhǔn)確到達(dá)因特網(wǎng)上指定的目的結(jié)點(diǎn)，必須給因特網(wǎng)上每個(gè)結(jié)點(diǎn)(主機(jī)、路由器等)指定一個(gè)全局的地址標(biāo)識(shí)，就像每一部電話都具有一個(gè)全球的電話號(hào)碼一樣。在因特網(wǎng)通信中，可以通過(guò)IP地址和域名，實(shí)現(xiàn)明確的目的地指向。
1．IP地址
IP地址是TCP／IP協(xié)議中所使用的互聯(lián)層地址標(biāo)識(shí)。IP協(xié)議經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展，主要有兩個(gè)版本：IPv4協(xié)議和IPv6協(xié)議，它們的區(qū)別就是地址表示方式不同。目前因特網(wǎng)廣泛使用的是IPv4，即IP地址第四版本，在本書(shū)中如果不加以說(shuō)明，IP地址是指IPv4地址。IPv4地址用32個(gè)比特(4個(gè)字節(jié))表示，為了便于管理和配置，將每個(gè)IP地址分為四段(一個(gè)字節(jié)為一段)，每一段用一個(gè)十進(jìn)制數(shù)來(lái)表示，段和段之間用圓點(diǎn)隔開(kāi)?？梢?jiàn)，每個(gè)段的十進(jìn)制數(shù)范圍是0～255。例如，202．205．16．23和10．2．8．11都是合法的IP地址。一臺(tái)主機(jī)的IP地址由網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)兩部分組成，IP地址的結(jié)構(gòu)如圖6—5所示。
IP地址由各級(jí)因特網(wǎng)管理組織進(jìn)行分配，它們被分為不同的類(lèi)別。根據(jù)地址的第一段分為5類(lèi)：0～127為A類(lèi)；l28～191為B類(lèi)；l92—223為c類(lèi)，D類(lèi)和E類(lèi)留做特殊用途。但是，由于近年來(lái)因特網(wǎng)上的結(jié)點(diǎn)數(shù)量增長(zhǎng)速度太快，IP地址逐漸匱乏，很難達(dá)到IP設(shè)計(jì)初期希望給每一臺(tái)主機(jī)都分配IP地址的期望。因此在標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)的IP地址上，又可以通過(guò)增加子網(wǎng)號(hào)來(lái)靈活分配IP地址，減少I(mǎi)P地址浪費(fèi)。20世紀(jì)90年代又出現(xiàn)了無(wú)類(lèi)別域問(wèn)路由技術(shù)與NAT網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)等對(duì)IPv4地址進(jìn)行改進(jìn)的方法。
為了解決IPv4協(xié)議面臨的各種問(wèn)題，新的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)誕生了——IPv6。在IPv6協(xié)議中包括新的協(xié)議格式、有效的分級(jí)尋址和路由結(jié)構(gòu)、內(nèi)置的安全機(jī)制、支持地址自動(dòng)配置等特征，其中最重要的就是長(zhǎng)達(dá)128位的地址長(zhǎng)度。IPv6地址空間是IPv4的296倍，能提供超過(guò)3．4×10 38個(gè)地址?？梢哉f(shuō)，有了IPv6，在今后因特網(wǎng)的發(fā)展中，幾乎可以不用再擔(dān)心地址短缺的問(wèn)題了。