#读书笔记# 地址就像电话号码一样,每台主机都必须有一个辨识身份的地址,才能跟互联网上的其他主机区分开来。这个辨识号码叫做IP地址,长度为32位(4字节)或128位(16字节)。较短的地址用于互联网协议版本4(IPv4),长的则用于版本6(IPv6)。IPv4已使用多年,现在仍占统治地位,但由于大部分IPv4地址都已经分配出去了,网络地址迁移到IPv6的进程正日益加快。

IP地址和以太网地址类似。IPv4地址通常用其4字节的值表示,其中每个字节对应一个十进制数,数与数之间用句点分割,如128.112.132.86就是普林斯顿大学网站www.princeton.edu的IPv4地址。这种奇怪的记法叫点分十进制表示法,相比纯十进制或十六进制数值更好记,因而得到广泛的使用。IPv6地址是这个样子:2620:0:1003:100c:9227:e4ff:fee9:05ec,看上去更难理解,所以我们暂时先不讨论。

IP地址的分配机制是,先由一个中心权威机构把连续的IP地址段分配给某个网络的管理员,再由管理员把单个IP地址分配给网络里的主机。这样,每台主机就有一个基于它所在网络的独一无二的地址。对台式机来说,IP地址可能是固定的;但移动设备往往使用动态地址,其IP地址至少在设备每次重新连接到互联网时会改变。

名字。由于人们不太擅长记忆无规律的32位数字,哪怕写成点分十进制也不好记,因此,要让人们直接访问一台主机,必须给它取个名字才方便。比如,像www.stanford.edu和microsoft.com这种常见的名字,我们称之为域名。域名系统(Domain Name System,缩写为DNS)用于将名字转换为地址,是互联网基础设施的重要组成部分。

路由。必须有一种机制,能为每个包查找从源地址到目标地址的路径。前文提到的网关就提供了这种功能。网关之间持续交换路由信息,即互联网上网络和设备的相互连接情况,并根据路由信息把收到的每个包转发到下一个离最终目的地更近一些的网关。

协议:最后,为了使信息在不同计算机之间成功复制,必须有一些规则和步骤,用来准确描述上述机制和其他互联网组件是如何协作的。

互联网的核心协议称为IP,该协议为信息传输定义了统一的传输机制和通用的格式。不同类型的物理网络用各自的底层协议来输送IP包。

在IP协议之上是传输控制协议(Transmission ControlProtocol,缩写为TCP),该协议利用IP协议来提供可靠的传输机制,以便能从源地址向目标地址发送任意长度的字节序列。在TCP协议之上,更高层的协议利用TCP协议来提供那些我们看起来是“互联网”的服务,如网页浏览、电子邮件、文件共享等。除此之外,互联网还有很多其他协议。例如,IP地址的动态分配是通过DHCP协议(Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议)来处理的。所有这些协议合起来就定义了互联网。