互聯網, 英文是 Internet, 意即互相連接在一起的網絡。簡單來說, 是不同電腦在網路之間所連成的龐大網路。

IP 地址基本概念

在連接上互聯網的每一部電腦 (node) 都有一個唯一的網路地址, 這個網路地址一般簡稱為 IP 地址 (Internet Address)。

當你的電腦接上互聯網的時候, 你的電腦也會派給一個網路地址。

當互聯網上的每一部電腦有了自己的網路地址, 它們便可以互相傳遞資料 (例如: 收發電郵, 下傳網頁及檔案, 等等…)。

所以, 當你們的網頁寄存在我們的電腦內 (例如我們其中一部電腦的網路地址是 212.69.204.148), 你們的訪客便是靠我們電腦的網路地址才可以拜訪你們的網站。

網路地址的表示方式 (Format of IP Address)

其實, 網路地址和我們熟識的電話號碼是差不多的概念, 每一個電話號碼在某一地區 (例如: 香港) 都有唯一的號碼. 網路地址的結構也是這樣。

網路地址是由 4組 長度均是 8位元 (bit) 的 2進位 的數字所組成, 所以網路地址的總長度是 32位元 (8×4=32)。以下是網路地址的一個例子:

以上的 2進位 網路地址是電腦用來互相溝通使用的。

但為了方便人類容易記憶和書寫, 我們通常都會使用我們慣用的 10進位來表示網路地址。所以, 我們會用以下的10進位來表示以上的網路地址:

212.69.204.148

網路地址的結構 (Structure of IP Address)

網路地址的結構的概念十分簡單: 網路地址是由網絡地址 (Net) 和主機 (Host) 所組成。

說來簡單, 你可能已經一頭霧水, 不如舉一個我們居住的地址做個例子。

假設你居住的地址是:

香港.荔枝角.美孚新村.第50座.5樓A室

這個地址非常完整和唯一, 地球上所有人都可以依照這個地址拜訪到你。

跟據你的身份地位 (Class A):

網絡地址 (Net) 可能是 : 香港

而主機 (Host) 可能是 : 荔枝角.美孚新村.第50座.5樓A室

為了確保你的地址是唯一的地址, 以下條例必須遵守:

  • 地球上只有一個名叫「香港」的地方
  • 香港這個地方只有一個名叫 「荔枝角.美孚新村」 的地方
  • 荔枝角美孚新村這個地方只有一座 「50座」 的大廈

當然, 不同的網絡地址可以有相同的主機, 就好比以下地址:

中國深圳.荔枝角美孚新村.第50座.5樓A室

網路地址的類別 (Classification of IP Address)

到此, 你可能已經開始懷疑: 為何網路地址要由 4組 數字組成? 又要分為網絡地址 (Net) 和主機 (Host)?

理由非常明顯: 這樣可以按公司, 團體, 組織, 等等的大少和需要將網路地址分成不同的類別 (Class)。

從第 2 課, 我們知道網路地址由 4 組 8 位元 的 2 進位 所組合而成, 從數學的排列組合定律, 我們可以計算出, 每一組的排列組合總數是 256 (2 的 8 次根, 即將 2 自乖 8 次, 即 2x2x2x2x2x2x2x2=256), 所以每組可以由 0 – 255 的數字組成。

由此可計算出: 整個網路地址的 32 位元 的排列組合總數是 2 的 32 次根 (即將 2 自乖 32 次), 即是4,294,967,296 個網路地址! 或讀作 42 億 9 千 4 百 96 萬多個! 除非地球上連接互聯網的電腦超過 42 億台, 否則這個網路地址的結構也不需改變!

為了有效分配資源, 網路地址分為 5 個類別 (Class) 和一些預定的特別地址, 我們在這裡主要探討常常接觸的三個類別 – 類別 A, 類別 B 及類別 C。

討常常接觸的三個類別 – 類別 A, 類別 B 及類別 C.

IP 地址類別解釋
0.0.0.0.0這個不是網路地址的類別, 所以這地址並不代表互聯網上的某一部電腦。

它只代表這個網絡的本身。
類別 A這類別的網絡是專門供給非常龐大的網絡使用, 例如:政府機關及大國際跨國公司。

以下是一些使用類別A網路地址的公司:

IBM Corporation
Hewlett-Packard Company
Digital Equipment Corporation
Apple Computer Inc.
Ford Motor Company
Standford University
U.S. Postal Service
等等…..

第一組地址是代表網絡, 可以由 1 至 127, 其餘三組代表這網絡的每一個主機。

例如 :
1.0.0.0
1.0.0.1
1.0.0.2
—————
—————
1.255.255.255
2.0.0.0
2.0.0.1
2.0.0.2
—————
—————
—————
125.255.255.255
126.0.0.0
126.0.0.1
—————-
—————-
126.255.255.254
126.255.255.255
127.0.0.1
127.0.0.2
127.0.0.3
—————-
—————-
127.255.255.254
127.255.255.255

由此可以計算出 : 互聯網上可以有 127 個類別 A 的網絡, 而每個類別 A 的網絡可以有 16,777,214 的主機。

127 個類別 A 的網絡總共可以有 2,147,483,648 的 網路地址。

類別 A 的網絡總共佔用互聯網的一半網路地址。
127.0.0.0這個不是網路地址的類別.所以這地址並不代表互聯網上的某一部電腦。

這個地址稱讚 Loop-back 地址, 用作主機內部測試 .當使用這個 Loop-back 地址傳送資料, 網絡卡並不會將資料送出網路, 而將資料送回主機, 因此可以測試主機內部是否安裝正確。
類別 B類別 B 網路地址主要供給中型的網絡使用。

第一組地址由 128 至 191

類別 B 的第一組及第二組地址是代表網絡, 其餘二組代表這網絡的每一個主機.



例 如 : 128.0.0.0
128.0.0.1
128.0.0.2
—————
—————
128.255.255.255
129.0.0.0
129.0.0.1
129.0.0.2
—————
—————
—————
190.255.255.255
191.0.0.0
191.0.0.1
—————–
—————–
191.255.255.255

由此可以計算出 : 互聯網上可以有 16,384 個類別 B 的網絡, 而每個類別 B 的網絡可以有 65,534 的主機。

16,384 個類別 B 的網絡總共可以有 1,073,741,824 的網路地址。

類別 B 的網絡總共佔用互聯網的四份一網路地址。
類別 C類別 C 網路地址是我們最常見及接觸的網路地址, 主要供給中小型的網絡使用。

第一組地址由 192 至 223。

類別 C 的第一組, 第二組及第三組地址均是代表網絡, 最後一組代表這網絡的每一個主機。



例如 : 192.0.0.0
192.0.0.1
192.0.0.2
—————
—————
192.255.255.255
193.0.0.0
193.0.0.1
193.0.0.2
—————-
—————-
—————-
222.255.255.255
223.0.0.0
223.0.0.1
——————
——————
223.255.255.255

由此可以計算出 :

互聯網上可以有 2,097,152 個類別 C 的網絡, 而每個類別 C 的網絡可以有 256 的主機.。

2,097,152 個類別 C 的網絡總共可以有 536,870,912 的網路地。

類別 C 的網絡總共佔用互聯網的八份一網路地址.
類別 D 及 E網路地址由 224.0.0.0.0 至 225.225.255.254 一般分為類別 D 及 E. 類別D 及 E 很少機會接觸 ,用於 Mulicasts 及實驗. 這裡不探討了.
255.255.255.255網路地址 255.255.255.255 是一個區域網絡 (Local Area Network 或簡稱 LAN) 的廣播地址 (Broadcasting Address), 這裡不探討了.

使用網路地址的例子 (IP Address Usage Example)

為了使大家更加了解, 這裡以一個簡單的例子作為這 IP Address 課程的終結。

從第 4 課, 我們知道 :

  • 網路地址分為網絡地址 (Net) 和主機 (Host)。
  • 網路地址按公司, 團體, 組織, 等等的大少和需要將網路地址分成不同的類別 (Class)。

假設你是某中型公司的主管, 公司的網絡規模並不太大, 有 150 部電腦連接公司的網絡, 最終會發展到 200 部電腦連接公司的網絡。

現在, 你的公司計劃要將公司的網絡連接上互聯網。

第 一 步 :
向 NIC 提出申請。

第 二 步 :
NIC 會根據你申請的所有資料, 最重要當然是你公司網絡的規模大小, 而決定給你網路的類別。

第 三 步 :
因你公司網絡只需要連接 150 至 200 部電腦, 從第 4 課我們知道, 每個類別 C 的網絡可以有 256 的主機, 相信你們已經估計到 NIC 會給你公司一個類別 C 的網路地址。

第 四 步 :
假設 NIC 給你公司以下一個類別 C 的網路地址 :

212.69.204. 主機地址

i) 從第 4 課我們知道 212.69.204 是你公司的網路地址。

ii) 主機地址可以由 0 至 255。

第 五 步 :
有了以上的類別 C 的網路地址, 你的公司的網絡可以有 256 的主機. 你可以安排如下:

  • 第 一 台電腦 IP 地址 : 212.69.204.0
  • 第 二 台電腦 IP 地址 : 212.69.204.1
  • 第 三 台電腦 IP 地址 : 212.69.204.2
  • 第 四 台電腦 IP 地址 : 212.69.204.3
  • 第 五 台電腦 IP 地址 : 212.69.204.4
    ——————————————
    ——————————————
  • 第 148 台電腦 IP 地址 : 212.69.204.147
  • 第 149 台電腦 IP 地址 : 212.69.204.148
  • 第 150 台電腦 IP 地址 : 212.69.204.149
  • IP 地址 : 212.69.204.150 – 212.69.204.255 預留發展使用

希望透過以上網路地址使用的例子, 你們可以對網路地址有更加多一點認識。

IP 網路地址知識 (完)

互聯網知識課程 編寫於 2000年8月