ip地址都有什么(图片IP地址)
作者:微信官方账号:网络路博(ID: Network Blog)
之前复习
最后一个了解了IP协议各个领域的作用，提到了特别重要的IP地址，这是网络世界中唯一用于通信标识的寻址信息，让两个终端可以通信，知道如何回溯。其实网络世界更像是我们现实世界的缩影，很多都可以在现实中找到类似的影子，尤其是寄信的时候，最重要的就是地址信息，这可是到目的地的关键信息。现实中，每个省、市、区、县、地区都可以定位具体位置。而且这个地址是唯一的，不能重复，否则邮件就不知道怎么发了。在TCP/IP通信的网络世界里，为了保证正常通信，也是如此。需要有一个唯一的地址信息可以寻址目的地，也就是IP地址。所以每个设备都需要正确的IP地址，否则就无法正常。如何保证唯一性？
了解IP地址
1.IP地址的格式
在IP协议的报文中，可以知道IP地址有32位，IP地址在计算机中是以二进制的形式处理的。如果全部用二进制的形式表示，那么使用和表达起来都是非常困难的。因此，为了方便人类记忆，采用了点分十进制的方法，将32位的IP地址以8位为一组分成4部分，每组用[...]，然后每个组被转换成
以博主电脑网卡获取的地址为例。计算机系统对它进行二进制处理，可以看出它很长。是0和1的组合，用起来容易出错，难记。改成十进制后，相对就容易多了。并且可以发现二进制中0和1的组合不同，得到的值也不同。总共有多少个IP地址？
最大允许连接网络的终端数量差不多43亿，看起来很多！然而，在今天的互联网网络中，IP地址已经耗尽，这就是为什么引入IPV6的原因。也许IP地址的设计者没有预料到未来的互联网网络会如此庞大。
IP地址其实由两部分组成，一部分是网络号(网段地址)，一部分是主机号(主机地址)。这两个部分至关重要。网络号是设备所在区域的一种识别区别。网络号相同的设备在同一个网段，网络号不同的设备在不同的网段。两个设备之间的通信依赖于三层设备。主机号用于标识同一网段内的不同终端设备，同一网段内的终端不允许有重复的主机号。这一段很重要。先看几遍有个印象，对我们调试和学习很有帮助。
举个生活例子。在一个小区里，有多栋楼，每栋楼都有501和601。这样，为了避免居民混淆，开发商会在前面加一个数字或字母来区分每栋楼，比如2501、3601，这样就很容易找到位置。久而久之，你可能会和同一栋楼的上下左右邻居相处的很好，会经常互相拜访聊天，聚在一起吃饭等等。同一楼层的各个独立门牌号不会重复，很容易找到。不同的楼号相当于不同标志的网络号，而同一栋楼里有很多户，每户的门牌号都不一样，不会出现重复，定位起来很方便。
同样，在网络中也是如此。也许我们访问的目的是在一个或另一个地区。运行TCP/IP协议的设备，无论是PC、手机、路由器还是交换机，都必须有一个判断规则来比较我们访问的目的是否是一个网络区域，即通过上面的网络号来区分。
以我们最易访问的家庭网络为例。每个人家里都有无线路由器。有的可能连电脑，手机，电视，pad，有的甚至有个人服务器/NAS等。如上图所示，路由器左侧有一个家庭局域网。例如，有三个终端的地址分别为192.168.255.1、192.168.255.2和192.168.255.240。无论是互相传输文件，还是访问个人服务器，直接输入对方地址就可以了，还有其他情况。
另外，可以发现图中也有相同的特征，都是以192.168.255开头，最后一位数字有变化。现在还没学会介绍地址分类。假设192.168.255的同一个前缀是网络号，同一个网段，最后一位数字1，2，240是主分机号码，号码不重复。
比如这里192.168.255.1访问192.168.255.240，这里192.168.255.1设备系统通过自身网卡的参数读取相应的IP信息，与目的IP进行比较，发现网络号相同，则直接发送给同网段的对方，目的主机的MAC地址封装在第二层。
PS:(在同一个LAN，是之前书房的二楼。通过MAC封装，交换机通过MAC从目标MAC的接口学习并发送出去。当然，这里会有一个疑问。终端如何知道彼此的MAC地址？ARP协议这里就不解释了。暂时认为已经提前知道了。此外，家用路由器有多个LAN端口。其实这个局域网相当于交换机的工作模式。你可以学习MAC的功能，你自然会知道某个设备在哪个端口。)
如图192.168.255.1所示，在互联网*问百度181.55.6.6。假设终端通过对比前三段，判断目的与自身网络号不一致，该怎么办？
如果终端的判断目的与自身的网络号不一致，则发送给网关进行处理。例如，发送到图中的192.168.255.254(家庭路由器的网关)。家庭路由器在路由表中查询网络号，网关移交给互联网。最后，互联网中的路由器也通过查询网络号来层层传递，最终到达目的地。
通过这样的分析，我们可以得到这些有用知识点的总结。
理解网络号和主机号的概念。哪些IP地址是网络号？主机号是多少？我们来看看地址分类和子网掩码的概念。
2.IP地址分类
互联网诞生之初，IP地址非常丰富。计算机科学家将IP地址分为五类，即A类、B类、C类、D类和e类。
早期使用的是地址分类的方法。a、B和C被分配为全球可用的唯一地址，每一列定义了网络号和主机号的范围。由于这种方法早就不用了，只有考试和很多书还在介绍，这里简单介绍一下。
(1)a类地址
A类IP地址以“0”开头，前8位是网络号，网络号的范围是0到127 (0和127是保留地址)。
归结起来就是2 (8-1) -2 = 126，其中8位的起始0是固定的，所以只能改变7位，0和127留给-2，最后有126个网段。
最后24位是主机号，表示可以容纳的终端数量。2的24次方=16777216个地址。
(2)B类地址
B类IP地址的前两位以“10”开头，1~16位是网络号。网络号的范围是128.0~191.255，其中169.254是保留地址，也就是2 (16-2)-1。有16，383个可用网段。
最后16位主机号表示可以容纳的终端数量，2的16次方=65536个地址。
(3)丙类地址
C类IP地址的前三位“110”是固定的，从1到24位作为其网络号，范围从192.0.0到223.255.255.255，其中192.0.0是保留地址，所以有2 (24-3)-1 = 2097151。
最后8位数字是主机号，用于标识可容纳的终端数量。2 8 = 256个地址。
(4)D类和E类地址
D类IP比较特殊。属于组播地址，不区分网络号和主机号。在各种协议和一些特殊场景中都有使用，以后会逐渐熟悉。范围是224.0.0 ~ 239.255.255.255。E类属于科研等方面，不用于互联网使用。
(5)知道网段地址，网段广播地址，单播地址。
当所有主机号都为0时，表示某个网段，称为网段地址，如192.168.255.0，表示从192.168.255.1到192.168.255.254的所有地址。这也是以后项目中经常遇到的一种表示方法，用它来表示某个网段。
当所有主机号都为1时，表示该网段的广播地址，发送到该地址的数据包可以被该网段内的所有主机接收到，例如该网段为192.168.255.0，广播地址为192.168.255.255。
因此，在每个网段中，主机号全为0的网段地址和主机号全为1的广播地址都不能使用，每个网段实际可用的地址是对应的地址号-2。
什么是单播地址？在每个网段中，除了网段地址和广播地址，剩下的都是单播地址，是我们终端PC、手机、网络设备路由器、交换机使用的地址。传播的双方是发送者和接收者，而广播是发送者。同一网段的其他主机是接收方，但不会发送到其他网段。中间三层设备会隔离广播，不会转发。
(6)二进制和十进制之间的转换
上面介绍了很多地址范围。很多朋友可能有点困惑。这么多网段和主机怎么计算？首先要了解二进制和十进制之间的转换。
二进制到十进制的转换，可以参考上表，也可以用计算器在程序员模式下输入相应的数值，其中bin代表二进制，dec代表十进制，HEX代表十六进制。
根据上表，将各段中“设置为1”的值相加，得到各段的十进制，最终为192.168.255.4。这是一个C类地址，因为网络号的前三位固定为110。同样的A类和B类地址前面都有固定值，范围不一样。只要知道固定值的位置，就可以计算每个类的
(7)7)IP地址分类的好处
这种地址分类的优点是简单，路由选择和查询方便，减轻了中间设备的压力，但是也带来了很多问题，这也是这种分类在今天的环境下无法使用的原因。
问题1:灵活性
一个企业可以分为办公区、生产区、会议区等。根据需要和不同区域进行划分，但IP分类没有这种区域划分功能，缺乏灵活性。
问题二:与真实网络不符。
从上面分类的网段和每个网段可以容纳的终端数量来看，A、B、C的差距太明显了。比如一个C类网段可以容纳254台主机，小型办公环境也可以，但是一点点规模是不够的。但是一个B类地址对于一个企业来说，达不到这么大的规模，所以浪费了很多地址。注意，公网地址需要付费，不能免费使用。
问题三:安全问题。
比如A公司和B公司相互竞争，同时又向运营商购买了所需数量的IP地址。有一天，A公司的技术发现，居然能看到B公司的数据包？原因是所有运营商都给他们分配了同一个C类的网段，比如A公司的202.100.1.1到202.100.1.50，b公司的202.100.1.101到202.100.1.180，按照地址分类，202.100.1.0属于C类，是同一个网段。那么A和B之间的数据通信实际上是可以直接通信的。有可能B的数据发送了广播消息，导致A收到。同样，A发送的一些数据包也被b接收到了，对于这样的场景，客户出于安全考虑，可能会选择向其他运营商购买，需要独立的网段。这个问题让运营商很头疼。C中的一个网段至少有254个地址，一个公司没必要买那么多，一部分给a。
问题4:地址浪费
其实从上面三个问题可以看出，地址的分类并不能根据不同的场景来定制。要么是网段多了，要么是网段少了，都会造成地址波。
Fee 空闲置，在划分的时候，很多A类地址被美国公司或者运营商占用。例如，中国作为世界上人口最多的国家，并没有一个“完整的”A类地址。而一个A类要想几千万个地址。一个公司怎么可能用那么多，剩下的就白白浪费了。
焦点评论
参考
[1]图文网-小林编码-第三版
[2]计算机网络——自上而下(第7版)
“承上启下”
实际上，分类地址存在很多问题，因此需要一种更好的地址分类和划分方法，以避免地址浪费，并且可以灵活划分，以满足互联网快速增长和发展的需要。这种方法就是子网掩码、VLSM、CIRD和私有网络地址，将在下一篇文章中讨论。