计算机网络——IP地址

2023-11-02 11:35:22

IP地址

IP地址（Internet Protocol Address）是指互联网协议地址，又译为网际协议地址。
IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。
根据TCP/IP协议规定，IP地址是由32位二进制数组成，而且在INTERNET范围内是唯一的。为了方便记忆，就将组成计算机的IP地址的32位二进制分成四段，每段8位，中间用小数点隔开，然后将每八位二进制转换成十进制数。

IP地址（IPv4）由32位二进制数字构成。将其划分为四个字段，每个字段显示八个二进制数字，计算机显示的是十进制字段。
IP地址分为网络段和主机段，根据网络性质区分
根据IP地址与子网掩码进行运算，计算出使用的网段
简单来看子网掩码那个位置是255，哪个位置是网络段。

IP地址由网络位和主机位两部分组成。IP地址有32bit。只不过在日常工作中使用十进制进行表示。

类别	引导位	范围	地址结构	注意
A类IP	0	1-127	网.主.主.主	127.0.0.1~127.255.255.255这个范围网址用户本地回环测试，所以实际可用范围是1~126 而且每个网段的：X.0.0.0，表示该网段；X.255.255.255表示广播地址。其子网掩码为255.0.0.0，每个网络只能包含 (2^24) - 2=16777214台计算机（除去一个网络地址和一个广播位）。因此一般用于大型网络。
B类IP	10	128~191	网.网.主.主	其子网掩码为255.255.0.0，每个网络最多只能包含 (2^16) - 2=65534台计算机。一般用于中型规模网络。
C类IP	110	192~223	网.网.网.主	其子网掩码为255.255.255.0，每个网络最多只能包含 (2^8) - 2=254台计算机。一般用于小型网络。
D类IP	1110	224~239	组播地址	一般用于多路广播用户。
E类IP	11110	240~255	保留地址	保留、未启用

0.0.0.0	自动获取IP地址是的初始地址，对应于当前主机
255.255.255.255	广播地址，不能进行跨网段广播，只能在当前网段广播
127.0.0.1~127.255.255.255	用于回环测试，测试网卡是否正常。127.0.0.1表示本机地址。
169.254.0.0 ~ 169.254.255.255	私有保留地址，一般开启了dhcp服务的设备但又无法获取到dhcp的会随机使用这个网段的ip
网络段正常，主机段全为0 （172.16.0.0为例）	表示一个网段
网络段正常，主机段全为1 （172.16.255.255为例）	表示该网段的广播地址，定向广播，可以跨网段广播

保留的私有地址范围一般用于私有局域网的搭建

PS：网段（network segment）指一个计算机网络中使用同一物理层设备（传输介质，中继器，集线器等）能够直接通讯的那一部分。通俗来讲就是不需要路由器进行转发的IP地址段。

子网掩码（Subnet Mask）又叫网络掩码、地址掩码。用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。

子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。

子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。

子网掩码还用于将网络进一步划分为若干子网，以避免主机过多而拥堵或过少而IP浪费。

IP地址子网掩码的表示方法：

子网掩码的作用以及工作方式，如图：

主机之间进行通信，两台主机各自的IP地址与其中一台主机的子网掩码进行And与运算（两个IP与同一个掩码进行运算），看得出的结果：

1、结果如果相同，则说明这两台主机是处于同一个网段，这样两台主机可以实现正常通信。

2、如果结果不同，说明两个IP是在不同的网段中，相互通信需要路由进行转发。

子网掩码分类：

①、缺省子网掩码也叫默认子网掩码，即未划分子网，对应的网络号的位都置 1 ，主机号都置 0 。

未做子网划分的IP地址：网络号＋主机号（如：255.255.255.0）

②、自定义子网掩码将一个网络划分子网后，把原本的主机号位置的一部分给了子网号，余下的才是给了子网的主机号。

其形式如下：做子网划分后的IP地址：网络号＋子网号＋子网主机号

如：192.168.1.100/25，其子网掩码表示：255.255.255.128 意思就是将192.168.1.0这个网段的主机位的最高1位划分为了子网。