在這個版本的極客學校，我們將看看IP地址如何工作。我們還將介紹一些高階主題，如您的電腦如何確定與您通訊的裝置是否與您在同一網路上。最後，我們將簡要介紹兩種名稱解析協議：LLMNR和DNS。

請務必檢視Windows 7上本極客學校系列的前幾篇文章：

• 介紹如何去極客學校
• 升級和遷移
• 配置裝置
• 管理磁碟
• 管理應用程式
• 管理Internet Explorer

一週內請繼續關注本系列的其餘部分。

智慧財產權基礎

當你透過普通郵件傳送信件時，你必須指定你想接收郵件的人的地址。類似地，當一臺計算機向另一臺計算機發送訊息時，它需要指定訊息應傳送到的地址。這些地址稱為IP地址，通常如下所示：

192.168.0.1

這些地址是IPv4（Internet Protocol Version 4，網際網路協議版本4）地址，和現在的大多數東西一樣，它們是計算機實際看到的內容的簡單抽象。IPv4地址是32位的，這意味著它們包含32個1和0的組合。計算機將看到上面列出的地址：

11000000 10101000 00000000 00000001

注：每個十進位制八位位元組的最大值為（2^8）–1，即255。這是可以用8位表示的最大組合數。

如果您想將一個IP地址轉換成它的二進位制等價物，您可以建立一個簡單的表，如下所示。然後取IP地址的一部分（技術上稱為八位位元組），例如192，從左向右移動，檢查是否可以從十進位制數中減去表頭中的數字。有兩條規則：

• 如果表格標題中的數字小於或等於您的數字，請用1標記該列。然後，新的數字將變為減去列標題中數字的數字。例如，128小於192，所以我用1標記128s列。然後剩下192–128，也就是64。
• 如果數字大於您擁有的數字，請用0標記並繼續。

下面是使用我們的示例地址192.168.0.1的情況

在上面的例子中，我取了第一個八位位元組192，並用1標記了128s列。然後，我留下了64，這是相同的數字作為第二列，所以我標記它與1以及。我現在只剩下0了，因為64-64=0。這意味著行的其餘部分都是零。

在第二排，我取了第二個八位組，168。128比168小，所以我用1標記它，剩下40。64大於40，所以我用0標記它。當我移到第三列時，32小於40，所以我用1標記它，剩下8。16大於8，所以我用0標記了它。當我到達8s列時，我用1標記它，剩下的是0，所以其餘的列都用0標記。

第三個八位位元組是0，沒有任何東西可以進入0，所以我們用0標記所有列。

最後一個八位位元組是1，除了1之外，沒有任何東西可以進入1，所以我用0標記所有列，直到我們到達1s列，在那裡我用1標記它。

子網掩碼

注意：子網掩碼可能會變得非常複雜，因此在本文的範圍內，我們只討論類子網掩碼。

IP地址由兩部分組成，一個是網路地址，一個是主機地址。子網掩碼是計算機用來將IP地址分為網路地址和主機地址的掩碼。子網掩碼通常如下所示。

255.255.255.0

在二進位制中是這樣的。

11111111.11111111.11111111.00000000

在子網掩碼中，網路位用1表示，主機位用0表示。從上面的二進位制表示可以看出，IP地址的前三個八位位元組用於標識裝置所屬的網路，最後一個八位位元組用於主機地址。

給定IP地址和子網掩碼，我們的計算機可以透過執行位“與”操作來判斷裝置是否在同一網路上。例如，說：

• 計算機一想給計算機二傳送一條資訊。
• computerOne的IP為192.168.0.1，子網掩碼為255.255.255.0
• computerTwo的IP為192.168.0.2，子網掩碼為255.255.255.0

computerOne將首先計算自己的IP和子網掩碼的位和。

注意：使用按位AND運算時，如果對應的位都是1，則結果為1，否則為0。

11000000 10101000 00000000 00000001 11111111 11111111 11111111 00000000

11000000 10101000 00000000 00000000

然後它將計算Computer2的位AND。

11000000 10101000 00000000 00000010 11111111 11111111 11111111 00000000

11000000 10101000 00000000 00000000

如您所見，按位操作的結果是相同的，因此這意味著裝置位於同一網路上。

班級

正如您現在可能已經猜到的，子網掩碼中的網路（1）越多，可以擁有的主機（0）就越少。您可以擁有的主機和網路數量分為3類。

保留範圍

您會注意到127.x.x.x範圍被省略了。這是因為整個範圍都是為所謂的環回地址保留的。你的環回地址總是指向你自己的電腦。

169.254.0.x範圍還保留了一個名為APIPA的東西，我們將在本系列後面討論它。

專用ip範圍

直到幾年前，網際網路上的每個裝置都有一個唯一的IP地址。當IP地址開始耗盡時，一個叫做NAT的概念被引入，它在我們的網路和internet之間增加了另一層。IANA決定，他們將從每一類IP中保留一系列地址：

• A級10.0.0.1–10.255.255.254
• 172.16.0.1–172.31.255.254來自B級
• 192.168.0.1–192.168.255.254來自C類

然後，您的ISP不再為世界上的每個裝置分配一個IP地址，而是為您提供一個名為NAT路由器的裝置，該裝置被分配一個IP地址。然後，您可以從最合適的專用IP範圍分配裝置IP地址。然後NAT路由器維護一個NAT表並代理您到internet的連線。

注意：您的NAT路由器的IP通常是透過DHCP動態分配的，因此它通常會根據您的ISP設定的限制而改變。

名稱解析

對我們來說，記住像FileServer1這樣的可讀名稱要比記住像89.53.234.2這樣的IP地址容易得多。在小型網路上，不存在其他名稱解析解決方案（如DNS），當您嘗試開啟與FileServer1的連線時，您的計算機可以傳送一條多播訊息（這是一種奇特的說法，即向網路上的每個裝置傳送訊息），詢問FileServer1是誰。這種名稱解析方法稱為LLMNR（Link lock Multicast name resolution，鏈路鎖多播名稱解析），雖然它是家庭或小型企業網路的完美解決方案，但它的擴充套件性不好，首先是因為向數千個客戶機廣播將花費太長時間，其次是因為廣播通常不會穿越路由器。

域名系統

解決可伸縮性問題最常用的方法是使用DNS。域名系統是任何給定網路的電話簿。它使用一個巨大的資料庫將人類可讀的機器名對映到它們的底層IP地址。當您試圖開啟到FileServer1的連線時，您的電腦會詢問您指定的DNS伺服器FileServer1是誰。然後，DNS伺服器將用一個IP地址進行響應，您的PC可以連線到該IP地址。這也是世界上最大的網路網際網路使用的名稱解析方法。

更改網路設定

右鍵單擊“網路設定”圖示，然後從關聯選單中選擇“開啟網路和共享中心”。

現在單擊左側的“更改介面卡設定”超連結。

然後右鍵單擊網路介面卡並從上下文選單中選擇屬性。

現在選擇Internet協議版本4，然後單擊屬性按鈕。

在這裡，您可以透過選擇“使用以下IP地址”單選按鈕來配置靜態IP地址。根據以上資訊，您可以填寫IP地址和子網掩碼。預設閘道器是路由器的IP地址。

在對話方塊底部附近，您可以設定DNS伺服器的地址。在家裡，你可能沒有DNS伺服器，但是你的路由器通常有一個小的DNS快取，並將查詢轉發給你的ISP。或者，你可以使用谷歌的公共DNS伺服器8.8.8.8。

作業

• 今天沒有作業，但作業時間很長，所以再看一遍。如果你仍然渴望獲得更多的資訊，你可以閱讀一個叫做CIDR（無類域間路由）的高階網路主題。

如果你有任何問題，你可以發推特給我@taybgibb，或者只留下評論。