mac|一文详解IP地址：含义、作用、格式、分类等 IPv6

文章图片

1、IP地址是什么？IP 地址是互联网协议特有的一种地址，它是 IP 协议提供的一种统一的地址格式，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。
2、那么，我们为什么要使用 IP 地址呢？在单个局域网网段中，计算机与计算机之间可以使用网络访问层提供的 MAC 地址进行通信。如果在路由式网络中，计算机之间进行通信就不能利用 MAC 地址实现数据传输了：因为 MAC 地址不能跨路由接口运行；即使强行实现跨越，使用 MAC 地址传输数据也是非常麻烦的。
这是由于内置在网卡里的固定 MAC 地址不能在地址空间上引入逻辑结构，使其无法具备真正的地址来表示国家、省、市、区、街道、路、号这类层次。因此，要进行数据传输，必须使用一种逻辑化、层次化的寻址方案对网络进行组织，这就是 IP 地址。
3、IP地址表示IP地址表示
IP地址是长度是32 bit ，由4个字节组成。为了阅读和书写方便， IP地址通常采用点分十进制数来表示。
点分十进制表示法
IP地址表现形式能够帮助我们更好的使用和配置网络，但通信设备在对IP地址进行计算时使用的是二进制的操作方式，因此掌握十进制、二进制的转换运算非常有必要。
IPv4地址范围
00000000.00000000.00000000.00000000~11111111.11111111.11111111.11111111 ，即0.0.0.0~255.255.255.255 。
4、ip地址格式IPv4地址由如下两部分组成：
网络部分 (网络号)：用来标识一个网络。
IP地址不能反映任何有关主机位置的地理信息，只能通过网络号码字段判断出主机属于哪个网络。
对于网络号相同的设备，无论实际所处的物理位置如何，它们都是处在同一个网络中。
主机部分 (主机号)：用来区分一个网络内的不同主机。
网络掩码 (Netmask) ，又称子网掩码 (Subnet Mask):
网络掩码为32 bit ，与IP地址的位数一样，通常也以点分十进制数来表示。
网络掩码不是一个IP地址，在二进制的表示上是一堆连续的1、后面接一堆连续的0 。
通常将网络掩码中1的个数称为这个网络掩码的长度。如：掩码0.0.0.0的长度是0 ，掩码252.0.0.0的长度是6 。
网络掩码一般与IP地址结合使用，其中值为1的比特对应IP地址中的网络位；值为0的比特对应IP地址中的主机位，以此来辅助我们识别一个IP地址中的网络位与主机位。即网络掩码中1的个数就是IP地址的网络号的位数， 0的个数就是IP地址的主机号的位数。
5、IP地址分类为了方便IP地址的管理及组网， IP地址分成五类：
A、B、C、D、E类的类别字段分别是二进制数0、10、110、1110、1111 ，通过网络号码字段的前几个比特就可以判断IP地址属于哪一类，这是区分各类地址最简单的方法。
A、B、C三类地址是单播IP地址 (除一些特殊地址外) ，只有这三类地址才能分配给主机接口使用。
D类地址属于组播IP地址。
E类地址专门用于特殊的实验目的。
本节内容，只关注A、B、C三类地址。
A、B、C类地址比较：
使用A类地址的网络称为A类网络；使用B类地址的网络称为B类网络；使用C类地址的网络称为C类网络。
A类网络的网络号为8 bit ，个数很少，但所允许的主机接口的个数很多；首位恒定为0 ，地址空间为：0.0.0.0~127.255.255.255 。
B类网络的网络号为16 bit ，介于A类和C类网络之间；首两位恒定为10 ，地址空间为：128.0.0.0~191.255.255.255 。
C类网络的网络号为24 bit ，个数很多，但所允许的主机接口的个数就很少；首三位恒定为110 ，地址空间为：192.0.0.0~223.255.255.255 。
注：
主机 (Host) ，通常指路由器和计算机的统称。并且常把主机的某个接口的IP地址简称为主机IP地址。
组播地址：组播能实现一对多传递消息。
6、IP报文格式
特殊的IP地址
公网IP地址：IP地址是由IANA统一分配的，以保证任何一个IP地址在Internet上的唯一性。这里的IP地址是指公网IP地址。
私网IP地址：实际上一些网络不需要连接到Internet ，比如一个大学的封闭实验室内的网络，只要同一网络中的网络设备的IP地址不冲突即可。在IP地址空间里， A、B、C三类地址中各预留了一些地址专门用于上述情况，称为私网IP地址。
A类：10.0.0.0~10.255.255.255