IP and Subnet Mask 介紹
IP (Internet Protocol) 是電腦的地址。IP 位址在系統中是一個 32 位元的數字,但為了方便人類讀寫,每一個位元組會被轉換成一個十進位的數字。
IP 位址可以分為 Network ID 和 Host ID,為了讓電腦可以判斷出 IP 位址的 Network ID 及 Host ID,必須靠子網路遮罩 (Subnet Mask) 的幫忙。
Public IP Address
所有的公有 IP 位址是由 IANA (Internet Assigned Numbers Authority) 組織授權給各地區的單位分派,在台灣則是由 TWNIC (http://www.twnic.net.tw) 所管理。
Class A
理論上A級的範圍是從 0.0.0.0 到 127.255.255.255。它的第一個位元組由 IANA 所分派,後面的三個位元組可以自行運用。
例如,麻省理工學院的 WWW 主機 web.mit.edu,它的IP位址是 18.69.0.27,很明顯的,是屬於A級的。
Class B
理論上B級的範圍是從 128.0.0.0 到 191.255.255.255。它的前二個位元組是由 IANA 所指派,而後面二個位元組可以自行運用。
例如國內各大專院校所配發的IP位址,就是隸屬於B級網路之中。
Class C
理論上C級的範圍是從 192.0.0.0 到 223.255.255.255。它的最後一個位元組可以自行運用。一個 Class C 最多可以有 256 個 IP 位址。
為什麼是「理論上」呢?因為有些 IP 位址另有特殊用途。譬如說:
- 大部份系統都指定 127.0.0.1 為 loopback 位址
- 如果有一個 Class C 是 210.202.102.x,則 210.202.102.0 是 Network ID,代表網路本身,而 210.202.102.255 是用來做為網路廣播,這些 IP 都不可以用在電腦的 IP 上。
Private IP Address
可想而知,如果每世界上每一台電腦都需要一個 IP,一定會不夠用。所以除了一般可以在 Internet 上使用的 IP 之外,還有所謂的 Private IP Address (私有 IP)。RFC 1597 所定義的私有 IP 範圍如下:
Class A
私有 IP:10.0.0.0 到 10.255.255.255,也就是說可以使用 10.x.x.x 這範圍的 IP。
Class B
IP:172.16.0.0 到 172.31.255.255,也就是從 172.16.x.x 到 172.31.x.x,共有 16 個 Class B 的 IP。
Class C
IP:192.168.0.0 到 192.168.255.255,也就是 192.168.0.x 到 192.168.255.x,共有 256 個 Class C 的 IP。
Subnet Mask(子網路遮罩)
IP 位址分為二個部份
- 一個是由 IANA 或 TWNIC 或 ISP 所分派的固定部份,稱之為 Network ID。
- 以及可以自行運用的部份,稱之為 Host ID。
為了讓電腦可以判斷出 IP 位址的 Network ID 及 Host ID,必須靠子網路遮罩 (Subnet Mask) 的幫忙。因為每個網路都可以再切割為更小的子網路,例如前二個位元組是 Network ID,因此子網路遮罩為 255.255.0.0。
電腦會將 IP 和 Netmask 做 AND 運算,運算結果就是 Network ID
當我們在表示一個子網路時,我們可以使用 140.115.0.0/255.255.0.0 來表示。然而,我們也常看到另一種表示方式:
140.115.0.0/16。 意思是子網路遮罩中,高位元的部份,前 16 個都是 1。
140.115.0.0/20。 意思是子網路遮罩中,高位元的部份,前 20 個都是 1。