IP

發表於： 2020-10-06 分類於：技術

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前言

在 TCP/IP 通訊協定組的 IP 層裡，用來辨識每台電腦的東西，稱為網際網路位址 ( Internet address ) 或 IP 位址 ( IP address )。 IP 位址是一個 32 位元的二進制數字，具有全域性，用來唯一的定義 Internet 上的一台電腦或一台路由器。所有 IP 位址都是唯一的。「唯一」是指一個位址只定義一個與 Internet 的連接 ( connection )。Internet 上不可以有兩台裝置有著相同的 IP 位址。

一個 IP 位址為一個 32 位元的位址。
IP 位址是唯一的。
IPv4 的位址空間為 232 或 4,294,967,296。

私有網路 IP 範圍

RFC1918 規定區塊名	IP位址區段	IP數量	分類網路說明	最大 CIDR 區塊（子網路遮罩）	主機端位長
24位元區塊	10.0.0.0 – 10.255.255.255	16,777,216	單個A類網路	10.0.0.0/8 (255.0.0.0)	24位元
20位區塊	172.16.0.0 – 172.31.255.255	1,048,576	16個連續B類網路	172.16.0.0/12 (255.240.0.0)	20位
16位元區塊	192.168.0.0 – 192.168.255.255	65,536	256個連續C類網路	192.168.0.0/16 (255.255.0.0)	16位元

正是由於這些限制，當我們使用這些私有位址來設定網路的時候，就無需擔心會和其它也使用相同位址的網路衝突。而這些無需註冊就能自由使用的 IP ，我們稱之為 私有 IP( Private IP )。當我們架設 IP 網路的時候，私有 IP 給與我們很大的方便。比方說：您目前的公司還沒有連上Internet，且也沒有或得公共 IP 的註冊。倘若使用公共 IP 的話，等到以後真正要連上網路的時候，就很可能和別人衝突了。其壞處是：由於您的 IP 不是合法授權使用的，別人跟本連不進來，而且，與您衝突的 IP 您卻永遠沒法連上去(若對方是您的最大客戶可就慘了)。若是那時候再重新規劃 IP 的話，將是件非常頭痛的問題！

解決的辦法是：我們可以先利用私有位址來架設網路，等到真要連上 intetnet 的時候，我們可以使用代理伺服器( proxy )或 IP 轉換( NAT — Network Addresss Translation) 等技術，配合新註冊的 IP 就可以了。

由於私有位址在 Internet 上是不能路由的，用來架設企業內部網路，在安全上面也是有所幫助的。

路由器

兩個不同的網域是無法透過廣播來資料的傳遞，此時便需要 IP 的路徑選擇 (routing) 功能，才能決定要透過哪個網路來傳送封包，路由器乃是決定最佳路徑的方式，如果沒有路由器的話，就無法在不同網域之間傳送資料了。例如，192.168.0.0 與 192.168.1.0 是不同網域，所以主機 A 與主機 B 是不能直接互通資料，必須有路由器找尋需要經過哪些網路才能到達 B 網域的主機 B。

查詢 IP 封包的目標 IP 位址：當主機 A 有 IP 封包需要傳送時，主機會查閱 IP 封包表頭的目標 IP 位址；
查詢主機所在的網域：當主機 A 發現目標 IP 與本機 IP 的 Net_ID 相同時 (同一網域)，則主機 A 會直接透過區域網路功能，將資料直接傳送給目的地主機；
送出封包至路由器：在本例中，主機 A 與主機 B 並非同一網域，因此主機 A 直接將該 IP 封包送到路由器上，路由器接收到這個封包後，會分析路由資料表當中與目的地網路之間的距離、下一個負責中繼的路由器、與路由器互相連接的來源端 Port，然後繼續傳輸到正確的目標主機 B。如下圖所示：