IP地址和域名系统（DNS）

一、IP地址

1.IP地址概念

IP地址:是计算机相互通信的一个逻辑地址，被用来给Internet上的计算机编号。每台计算机网络中的“个人电脑”（PC）都需要配置IP地址才能正常通信。

IPv4：是互联网协议（Internet Protocol，IP）的第四版，其中Internet Protocol译为“互联网协议”，它也是第一个被广泛使用，构成现今互联网技术的基础的

协议。

IPv6：Internet Protocol Version 6。IPv6是IETF（互联网工程任务组，Internet Engineering Task Force）设计的用于替代现行版本IP协议（IPv4）的下一代IP协议，地址丰富到几乎可以为全世界的每一粒沙子编上一个网址。

2. IP地址的含义

IP地址核电话号码的含义相类似，每一部分数字代表不同含义，如图所示。

Ø IP地址表示方法：

1). 用4个圆点隔开的十进制数（适于帮助人来读写）

2). 32位二进制数（适于计算机存储、运算）

*每一个十进制数对应一个8位的二进制数，存储在计算机的一个字节中

Ø   IP地址标示范围

      因为一个字节存储一个十进制数，一个字节对应8个2进制数，从00000000~11111111，对应十进制0~255，一个字节对应的最大十进制数是255。

所以，IP地址每位十进制数的范围是0~255，因为IP抵制的首位为0（如：192.168.1. 0）规定为本地址段的“网络地址”末尾为255（如：192.168.1.255）记为“广播地址”，所以每个C类网络的主机数要减去2，即2⁸-2=256-2=254个主机地址。

什么是C类地址呢，请看IP地址的分类。

3.IP地址的分类

全球共分为5类地址，其中A、B、C 三类（如下表格）由InternetNIC（国际互联网信息中心）在全球范围内统一分配，D、E类为特殊地址。

为什么A、B、C类对应的是大型、中型核小型网络呢，这和IP地址灵活划分网络地址和主机地址所占的字节数有关，如下图所示：

所以，主机地址字节占的越多，网络地址则越少；主机地址字节占的越多少，网络地址则越多，这就形成了地址分类。

从IPv4的地址数量来看，好像地址数已经有2³² ，达到了40亿，其实已经不够用了。

2017年2月，我国互联网用户数量规模达到7.31亿，手机网民达6.95亿，目前排名世界第一，而我国IPv4地址数量仅为3.30亿，（全世界IP地址总量约为40亿左右），地址资源缺口巨大。

为了解决IP地址不够用的问题，我们采取了类似于电话号码直播号码与分机号码的办法来解决。局域网内部都采用私有地址（分机电话号码），只有局域网出口处采用公网地址（直播电话号码），如图所示：

u 公网地址（ * 相当于电话网的直播电话号码）

    由Inter NIC（Internet Network Information Center 因特网信息中心）分配，互联网可以直接访问的IP地址。

u 私（内）网地址（ * 相当于电话网的分机电话号码）

私有地址（Private address）属于非注册地址，专门为组织机构内部使用,通过子网掩码来区分网络或划分子网。

局域网内部采用的私网专用IP地址如下：

10.0.0.0          大型网络

172.16.0.0        中型网络

192.168.0.0       中、小型网络

这就是我们经常在家或者单位看到的IP地址，这种地址只能在局域网用，它们是不能直接在互联网里被用来通信的，除此之外的地址（特殊地址外）都可以作为公网地址进行互联网的通信。

知识拓展 -IPv6

IPv4中利用私有地址的办法解决地址缺乏的问题，但这不是最好的办法，所以IPv6诞生了，它将IP地址从4个字节扩大到了16个字节，于是IPv6地址格式：16个字节,128位,冒号十六进制形式。

2001 : A304 : 6101 : 1 : 0 : E0 : F726 : 4E58   （每一段范围0000 到 FFFF）

IPv6 地址数目：2128 ＝340282366920938463463374607431768211456

这个数字可以让地球上的每个人都可以拥有 5.7×1028个IPv6地址。

地址虽然多,但是要申请（国家的经济、科技水平、综合国力），IP地址从某种意义上来说是像国土资源一样重要的战略资源。”中国IPv6认证总量居全球第一。

u IPv6的好处：更宽的带宽（多所高校已经部署，并体验）；更安全的数据传输；尤其是目前采用云技术的移动终端，数码设备，家电，汽车等对IPv6的地址需求。

1、通过互联网管理家居生活，任何具有网络适配器的电器都可配置IPv6地址。

例:下雨了,远程关闭家里的窗户；

  下班前远程操作电饭煲和炒菜机,回到家里就能吃上热饭熟菜了；

  远程监控家里实时状况,如有人闯入则可以报警处理；

IPv6将会给人来带来更多的惊喜。

u IPv4地址的配置

打开Windows 7“控制面板”--网络和共享中心--更改适配器设置--本地连接：

选择TCP/IPv4，进入配置页面输入IP地址、子网掩码、网关和DNS，就能接入互联网了。

什么是DNS呢？请看：

二、域名服务系统（DNS）

1、DNS概念

按道理我们访问主机应该用ip地址，可我们访问主机确用的是英文字母组成的网址呢？ 其实，虽说IP地址是4个十进制数，但对于普通百姓来说还是很难记忆的，为了方便，我们将IP地址与域名做了映射，只要访问域名就可以自动在后台转换为IP地址来访问主机。

域名解析服务器上存储着域名和IP地址的对应关系表，我们只需记住域名，服务器会自动进行转换，在后台通过IP地址访问到主机。

什么是域名呢？

u 一台主机的名称

u 可在Internet上唯一标识这一主机

u 名称具有一定含义

这都是为了方便人们快速访问到需要的主机地址。谁来管理呢？互联网管理这个映射的机构是个分级系统：它是Internet IP地址的分配和域名注册管理机构：

因此我们就看到了常见的域名后缀，也就是我们所谓的一级域名，域名是从右向左来读的，例如：www.tsinghua.edu.cn     

cn就代表中国，edu代表教育网、tsinghua代表清华大学，WWW代表是一台提供万维网服务的服务器。器

了解了IP地址和域名，有助于我们更好的理解计算机网络运行的原理。