IP-Class及识别码.doc

IP Class和識別碼

正如您所見到的IP地址﹐是四組用“.”分開的十進位數字﹐我們稱每組數字為一個“octet”﹐這樣的格式被稱作“Dotted quad”。其實每一組都是一個8-bit的二進位數字(使用十進完全是為了遷就人類的習慣)﹐合共起來就是一個32-bit的IP地址了﹐亦即是IP v4 (Version 4) 版本的地址﹐現在IP v6 (使用128-bit的IP地址)也正如火如筡的開發中。

如果您記得我們前面在“網路概論”裡面討論IPX地址的時候所提到的Internal和External地址的話﹐您應該知道Internal地址是用來識別主機的﹐而External地址則是用來識別網路的。IP地址其實也有這樣的功能﹐只不過將網路的識別碼和主機的識別碼放在單一的IP地址上面了。

不過﹐在區分Net ID和Host ID之前﹐先讓我們認識一下IP地址的分類(Class):

如果我們將IP地址全部用二進位來表示的話﹐每個octet都是8-bit﹐如果不夠8-bit的話﹐則往左邊填上0﹐直到補滿為止。這時候﹐你再看看最左邊的數字是以什麼為開頭的﹕

如果是以“0”開頭的﹐這IP是一個A Class的IP
如果是以“10”開頭的﹐這是一個B Class的IP
如果是以“110”為開頭的﹐則屬於C Class的IP

相信您知道為什麼我們在一開頭就學二進位換算了吧﹖如果您不懂得如何換算﹐您也可以死記﹕由1到126開頭的IP是A Class﹔由128到191開頭的IP是B Class﹔ 然後由192到223開頭的則為C Class。顯然易見﹐用二進位來識別IP Class比較容易﹗您不覺得嗎﹖

好了﹐當我們識得區別IP的Class之後﹐我們就可以知道IP的Net ID 和 Host ID了﹕

A Class的IP使用最前面一組數字來做Net ID﹐其余三組做Host ID
B Class的IP使用前面兩組數字來做Net ID﹐另兩組做Host ID
C Class的IP使用前面三組數字來做Net ID﹐剩下的一組做Host ID

IP位址的結構：

IP位址是32位元的數字﹔它分成兩個部份：網路號碼(Network ID)和主機號碼(Host ID)。位址分為四欄﹐每欄為一個Byte(8個位元)﹐分別以點作區隔。每欄的位址範圍從0至255﹔這種寫法的位址就叫做小數點十進位記號法(dotted decimal notation)。

在發展IP位址時﹐定義了位址的三個等級：A級﹑B級﹑C級﹐即一般所稱Class A﹑Class B﹑Class C的IP位址。如果IP位址第一個Byte的第一個位元為0﹐即0xxxxxxx形式(其中'x'表示為0和1之任一值)﹐我們稱為Class A網路﹔如第一個Byte的前兩個位元為10﹐即10xxxxxx形式﹐稱為Class B網路﹔最後Class C網路﹐其第一個Byte之前三個位元為110﹐即110xxxxx形式。

Class A使用第一個Byte表示網路號碼﹐其餘三個Byte表示為主機號碼﹔Class B使用前兩個Byte表示網路號碼﹐後兩個Byte表示主機號碼﹔Class C使用前三個Byte表示網路號碼﹐後一個Byte則表示主機號碼。網路號碼部份﹐若以二進位表示﹐其中8個位元全為零或全為１者﹐不能做為網路位址。

例如：
1. Class A網路由1.x.x.x到126.x.x.x(0.x.x.x與127.x.x.x為全零或全１﹐故不能使用)﹐共有126個Class A網路。
2. Class B網路由128.1.x.x到191.254.x.x(128.0.x.x與191.255.x.x不能使用)共有16382個Class B網路(即64×256－2個)﹔
3. Class C網路由192.0.1.x到223.0.254.x共有2,907,150個Class C 網路(即32×256×256－2個)。

Class A網路因有三個Byte做為主機號碼﹐故有16,777,214(即256×256×256－2)個位址可供電腦使用﹐因此Class A通常是給國際性企業或政府機構使用﹐例如﹐IBM使用的是9.x.x.x之Class A網路﹐可用的主機位址為9.0.0.1到9.255.255.254﹐共有16,777,214個位址。Class B網路雖不如Class A網路那麼巨大﹐但規模仍相當可觀。每個Class B網路大約能擁有65000台主機﹐Internet最多可支授16382個Class B網路﹐Class B網路通常使用在某些大學或較大型的公司。Class C網路則小多了﹐Internet上共有超過兩百萬個此類小網路﹐大部份連上Internet的網路都為此類﹔Class C網路都 只能有254台主機﹐其中0和255被保留。

前面曾題到，並不是所有IP位址的網路號碼和主機號碼都可被使用，在這裡對此做個說明。在網路號碼部份，有兩個Class A網路的號碼，0和127，被保留作特殊用途；網路0指的是「預設路徑」，而網路127是「繞回位址(loopback address)」。預設路徑是用來簡化IP必須處理的路徑資訊。繞回位址則是讓當地主機與遠地主機的位址能以相同方式處理，這可簡化網路應用程式。在設定主機時，我們會用到這些特殊網路位址。在主機號碼部份，主機號碼0和255都被保留；主機號碼設定為0時，指的是網路本身。設定為255時，代表的是廣播位址；廣播位址是用來向一個網路上所有主機，同時發送訊息。

另外，虛擬IP位址範圍為：
Class A： 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
Class B： 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
Class C： 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

WAP
英        文： Wireless Application Protocol (WAP)　
台        灣： 無線應用通訊協定
大        陸： 無線應用協議
WAP是一種開放的標準無線應用通訊協定，主要是為全球行動通訊系統 (GSM ) 與其它無線終端裝置提供無線通訊與資訊服務，未來將成為第三代行動通訊與行動多媒體的通用平台。WAP網站使用WML標記式語法，可以說是個人電腦上面網路瀏覽器 (Browser ) 中所用的超文件標示語言 (HTML ) 語法。

隨著第三代行動電話 (３G ) 標準的逐漸確立，電信業者共同成立的「無線應用軟體協定論壇（WAP Forum），希望藉著第三代行動無線技術傳輸影像及資訊 (Information) ，達到「資訊無線」的夢想，共同發展WAP的相關技術。

利用WAP，消費者可以直接透過行動電話，從加值服務業取得網路 (Network) 資訊以及行動電話相關服務。閱讀新聞、網路購物、訂票等服務，都可以在行動電話上完成。

WAP的基本原理，是利用行動電話的無線網路傳到手機上讀取簡化後的網站內容，雖然WAP可以支援HTML和可擴充標示語言 (XML ) ，但WAP還是使用WML(Wireless Markup Language)，使其可以利用輕薄短小的手機螢幕取代電腦螢幕，成為具有互動性質的工具。

WAP1.2的版本已於2000年初公佈，WAP論壇也公佈了所有無線網路的全球無線通訊協定規格，未來，消費者可以透過WAP獲得行動電話製造商、資訊內容供應商、網路業者、應用軟體開發業者等的服務。

近期推出可上網的WAP手機,有諾基亞 7110、易利信R320s 與R380、摩托羅拉L2000i 與p1088等。WAP要完全進入日常生活，需要以下三方面的配合，分別是：
一、 資訊與服務供應商。
二、 行動電話系統業者。
三、 手機製造商。

透過完整的內容與設備，才能使用WAP的服務。目前已推出支援WAP的手機廠商，也與新聞業界合作，故未來消費者將可在手機上看到當日的頭條新聞及重大消息。

行動電話可以上網和網際網路服務供應商有相當大的關係，消費者只要在有支援WAP的手機上直接按功能表中的WAP功能即可使用，過程看似簡單，事實上許多關鍵性的問題已經由系統業者代為解決了；由於資料傳輸需要使用ISP撥接業者的服務，因此撥接的帳號 (accounting) 、密碼、ISP的撥接電話號碼以及網際網路通訊協定 (IP ) 位址 (ADDR,ADRS ) 在使用之前都已經設定，消費者無須煩惱設定程序問題，只要擔心每個月的電話費帳單之內的WAP費用是如何計算即可。關於國內各家行動電話業者的WAP服務內容項目以及收費計算方法，可以到業者網站查詢。
GPRS
英        文： General Packet Radio Service (GPRS)
台        灣： 整合封包無線電服務技術
大        陸： 通用分組無線業務
GPRS是是由歐洲電信標準協會 (European Telecommunications Standards Institute) 發展出來的，以全球行動通訊系統 (GSM ) 為基礎，每秒能傳輸10萬位元(100KB)的資料封包，比現行同類通訊環境(電路交換技術)快上10倍，並具有類似虛擬網路的效果，可解決網路「塞車」的問題。

未來在行動通訊的傳輸內容上，不再只有語音傳輸，還會包括影音資訊以及數據資料。GPRS是下一代的新通訊技術標準，是一種透過GSM泛歐數位式行動電話網路傳輸資料的最新科技，運用 封包交換 (Packet Switching) 的處理科技。

使用封包技術進行資料傳輸的GPRS，在資料封包還沒有放到網路 (Network) 上時，網路的空檔可由其他使用者使用，讓網路資源獲得充分利用。它還具有瞬間連線與高速傳輸優點，可讓使用者利用筆記型電腦參加視訊會議，跟多媒體網站與類似應用進行互動。

此外，GPRS也支援藍芽技術 (Bluetooth ) 、X.25通訊協定 (X.25) ，是邁向全球行動電話服務(Universal Mobile Telephone Service, UMTS)重大的一步。

目前一般大哥大的上網速率只有9.6K，未來的行動電話服務上將不僅只有語音傳輸，會加入越來越多的數據資料傳輸，透過GPRS技術最高速率可達100K，而支援GPRS的手機只要一開機便已經連上網，GPRS的網路系統能充分利用網路資源，作最有效率的運用。

GPRS為高速寬頻 (Broadband) 的無線行動通訊網路，可以降低阻塞與中斷情形的發生，不但比無線應用通訊協定 (WAP ) 的速度來的快，而且擁有良好語音品質，對於商務人士或經常需要利用大哥大上網的人士而言，是非常先進的服務。
WAP 與 GPRS 的結合
那麼 WAP 要如何與 GPRS 結合呢？以下是其簡圖，為方便了解，只顯示封包實際傳輸部分節點：

一個 WAP Gateway / Proxy 可放在系統業者的 Intranet 或在企業的 Intranet 中。由於系統業者的 Intranet 及 GSN 節點連上同一個 IP Backbone，所以 ISP ( Internet Service Provider ) 能存在於系統業者的網域。

而企業的 Intranet 一般可經由 Internet 或 Leased Line 存取。若是經由 Internet 則需要額外注意安全性的問題。如果沒有使用安全 IP 通道 ( IPSec )，那麼存取時還需要加上 WTLS ( Wireless Transport Layer Security ) 才可以。有時若經由 FR / ATM 的 VC ( Virtual Channel ) 通道，也能提供相同的安全連結來代替 IPSec。不過並非所有的 Intranet 均需如此高的安全需求。

在 GPRS 上使用 WAP 可以說是比較直接自然的。 WAP 的使用者事先連結上 GPRS 的網路 ( SGSN ) 並且已處於「準備」( READY ) 狀態。此時搜尋到 MS ( Mobile Station ) 並且也能透過 SGSN 收到 Short Messages。

當使用到一個 WAP 服務時，使用者會建立一個 PDP Context。PDP Context 的引發使得我們能從目前的 GGSN 得知 MS 的狀態。此外安全性的功能也在此時啟動。
一旦進入封包傳輸 ( packet transfer phase ) 後，WAP PDU ( Packet Data Unit ) 附加於 UDP / IP 封包中傳輸，方法和 GSM CSD 使用的一樣，所有的 UDP / IP 封包直接從 MS 傳送到 WGP ( WAP Gateway / Proxy ) 端。

更精確一點說，一開始 Mobile 產生的 IP 封包經由無線介面傳送到 BSS，然後再經由 Frame Relay 由 BSS 傳送到 SGSN，SGSN 與 GGSN 中間經由 IP Backbone 的網路轉換封包資料後，GGSN 把封包傳送〈路由〉到目的地主機，也就是 WGP。對於 Mobile 結束封包而言，GGSN 從 PDN 收到封包後，轉送到 SGSN。SGSN 傳送到適當的 BSS，最後再傳到 MS 身上。

雖然 GPRS 對 WAP 來說是最理想的傳輸 Bearer，它仍然有一些問題存在需要去解決，比如說經由 WTLS 的安全技術並未成熟，在不同網路間 ( Radio，GPRS，IP ) 發生資料傳輸異常時 ( 如 payload overflow 或 congestion ) 時要如何解決，Class A 的 Terminal ( 同時接收 Packet switch 與 Circuit switch 資料的終端設備 ) 至今尚缺等等問題。不過在無線通訊技術日新月異的發展下，相信解決這些問題只是遲早的事。