一鸦概、IP地址
1、IP地址基本概念
IP地址在網(wǎng)絡(luò)層將不同的物理網(wǎng)絡(luò)地址統(tǒng)一到了全球唯一的IP地址上（屏蔽物理網(wǎng)絡(luò)差異）贰剥，是唯一標(biāo)識互聯(lián)網(wǎng)上計算機的邏輯地址（相當(dāng)于手機號碼垢啼，可以通過唯一的手機號碼找到手機），所以IP地址也被稱為互聯(lián)網(wǎng)地址（可見其重要性）艘刚。
2管宵、IP地址格式
我們目前常用的IPv4中規(guī)定，IP地址長度為32位二進(jìn)制攀甚，在表示時箩朴，一般將32位地址拆分為4個8位二進(jìn)制，再轉(zhuǎn)為4個十進(jìn)制數(shù)表示秋度，每個數(shù)字之間用點隔開炸庞，如127.0.0.1（localhost），這種描述方式被稱為“點分十進(jìn)制”荚斯。
IP地址層次：分為網(wǎng)絡(luò)號和主機號兩個層次埠居。網(wǎng)絡(luò)號表示主機所屬網(wǎng)絡(luò)，主機號表示主機本身事期。網(wǎng)絡(luò)號與主機號的位數(shù)與IP地址分類有關(guān)滥壕。
3、IP地址分配
IP地址分配的基本原則是：要為同一網(wǎng)絡(luò)（子網(wǎng)兽泣、網(wǎng)段）內(nèi)不同主機分配相同的網(wǎng)絡(luò)號绎橘，不同的主機號。
4唠倦、IP地址常見分類
A類IP地址
一個A類IP地址由1字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和3字節(jié)主機地址組成称鳞，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“0”， 地址范圍從1.0.0.0 到126.0.0.0稠鼻「灾梗可用的A類網(wǎng)絡(luò)有126個，每個網(wǎng)絡(luò)能容納1億多個主機候齿。
B類IP地址
一個B類IP地址由2個字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和2個字節(jié)的主機地址組成熙暴，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“10”苫亦，地址范圍從128.0.0.0到191.255.255.255≡惯洌可用的B類網(wǎng)絡(luò)有16382個屋剑，每個網(wǎng)絡(luò)能容納6萬多個主機 。
C類IP地址
一個C類IP地址由3字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和1字節(jié)的主機地址組成诗眨，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“110”唉匾。范圍從192.0.0.0到223.255.255.255。C類網(wǎng)絡(luò)可達(dá)209萬余個匠楚，每個網(wǎng)絡(luò)能容納254個主機巍膘。
D類地址用于多點廣播（Multicast）。
D類IP地址第一個字節(jié)以“1110”開始芋簿，它是一個專門保留的地址峡懈。它并不指向特定的網(wǎng)絡(luò)，目前這一類地址被用在多點廣播（Multicast）中与斤。多點廣播地址用來一次尋址一組計算機肪康，它標(biāo)識共享同一協(xié)議的一組計算機。
E類IP地址
以“l(fā)lll0”開始撩穿，為將來使用保留磷支。
5、特殊的IP地址
**受限的廣播地址：**32位全“1”的IP地址食寡，只能做目的地址雾狈，用于向本網(wǎng)內(nèi)部所有主機發(fā)送數(shù)據(jù)包（路由器拒絕向外網(wǎng)發(fā)送廣播，隔離數(shù)據(jù)包在本網(wǎng)內(nèi)）抵皱。
直接廣播地址：網(wǎng)絡(luò)號全“1”善榛，只能作目的地址，用于向目標(biāo)網(wǎng)內(nèi)所有主機發(fā)送數(shù)據(jù)包（路由器接受向外網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包呻畸，意為廣播在全網(wǎng)有效）移盆，如C類IP所有主機255.255.255.主機號、B類IP所有主機255.255.主機號擂错。
**本網(wǎng)絡(luò)本主機地址：**32位全零的IP地址對應(yīng)于當(dāng)前主機味滞，只能做源地址樱蛤。
本網(wǎng)特定主機地址：網(wǎng)絡(luò)號全零的IP地址表示本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的特定主機（路由器拒絕目的地址為本網(wǎng)特定主機的數(shù)據(jù)包钮呀，意為只能向本網(wǎng)內(nèi)特定主機發(fā)送數(shù)據(jù)包），只能做目的地址昨凡。
環(huán)回地址就是網(wǎng)絡(luò)ID為127的IP地址爽醋，用于一臺主機的客戶端與服務(wù)器端通過TCP\IP進(jìn)行通信或者本機進(jìn)程間通信，一般在自己的主機上進(jìn)行軟件開發(fā)測試時候會用到的localhost(127.0.0.1)就是環(huán)回地址便脊。
在IP地址3種主要類型里蚂四，各保留了3個區(qū)域作為私有地址，其地址范圍如下：
A類地址：10.0.0.0～10.255.255.255
B類地址：172.16.0.0～172.31.255.255
C類地址：192.168.0.0～192.168.255.255
二、子網(wǎng)掩碼
子網(wǎng)掩碼 又叫網(wǎng)絡(luò)掩碼遂赠、地址掩碼
上面我們說到IP地址分為網(wǎng)絡(luò)號與主機號久妆，但是路由如何區(qū)分網(wǎng)絡(luò)號與主機號呢？就需要通過子網(wǎng)掩碼跷睦。子網(wǎng)掩碼必須與IP地址結(jié)合使用筷弦，A、B抑诸、C類的子網(wǎng)掩碼分別為255.0.0.0烂琴，255.255.0.0與255.255.255.0（網(wǎng)絡(luò)號字節(jié)為255，主機號字節(jié)為0）蜕乡。
也就是說給你一個IP地址奸绷，那么怎么知道它的網(wǎng)絡(luò)號和主機號各是多少位呢？
如果不指定层玲，就不知道哪些位是網(wǎng)絡(luò)號号醉、哪些是主機號，這就需要通過子網(wǎng)掩碼來實現(xiàn)
子網(wǎng)掩碼的重要作用：就是將某個IP地址劃分成網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址兩部分辛块。
子網(wǎng)掩碼的位數(shù)就是網(wǎng)絡(luò)的位數(shù)扣癣。A類網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)位數(shù)是8位，子網(wǎng)掩碼就是255.0.0.0憨降，B類網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)位數(shù)是16位父虑，子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0，C類是24位授药，255.255.255.0士嚎。
以C類IP地址192.168.1.2為例使用子網(wǎng)掩碼劃分網(wǎng)絡(luò)號與主機號。
當(dāng)然悔叽，在計算主機號時莱衩，可不用取反子網(wǎng)掩碼二進(jìn)制，直接令其與IP地址異或即可娇澎。
例1 不同子網(wǎng)下的主機能否直接通信（是否在同一網(wǎng)絡(luò)/段下）
假設(shè)兩個IP地址分別是172.20.0.18和172.20.1.16笨蚁，子網(wǎng)掩碼都是255.255.255.0。
我們可以知道兩者的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識分別是172.20.0和172.20.1趟庄，無法直接通信括细，也就無法PING通。要想能相互通信戚啥，需要將子網(wǎng)掩碼改成255.255.0.0
例2 如何理解172.20.1.0/26
上文中的26代表主機ID的掩碼地址長度奋单，從前往后有26位，即子網(wǎng)掩碼的地址是255.255.255.192猫十。
子網(wǎng)掩碼還可以用來將網(wǎng)絡(luò)劃分為更小的子網(wǎng)览濒，將IP的兩極結(jié)構(gòu)擴充成三級結(jié)構(gòu)呆盖，節(jié)約地址空間，減輕路由器負(fù)擔(dān)贷笛。
子網(wǎng)掩碼的劃分
如果要將一個網(wǎng)絡(luò)劃分為多個子網(wǎng)应又，如何確定子網(wǎng)掩碼？步驟如下：
第一步：將要劃分的子網(wǎng)數(shù)目轉(zhuǎn)換為2的m次方乏苦。如果不是恰好是2的多少次方丁频，則按照取大原則。
第二步：將上一步確定的冪m按照高序占用主機地址前m位邑贴，再轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制席里。如m為3，表示主機位中有3位被劃分為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識號占用拢驾，因網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識號都為1奖磁，故如是C類地址，主機號對應(yīng)的字節(jié)變?yōu)?1100000繁疤，轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制后為224咖为，故子網(wǎng)掩碼為255.255.255.224，如果是B類網(wǎng)絡(luò)稠腊，則子網(wǎng)掩碼為255.255.224.0躁染。
網(wǎng)關(guān)
網(wǎng)關(guān)（Gateway）又稱網(wǎng)間連接器，就是一個網(wǎng)絡(luò)連接到另一個網(wǎng)絡(luò)的“關(guān)口”架忌。
網(wǎng)關(guān)實質(zhì)上是一個網(wǎng)絡(luò)通向其他網(wǎng)絡(luò)的IP地址吞彤。比如有網(wǎng)絡(luò)A和網(wǎng)絡(luò)B，網(wǎng)絡(luò)A的IP地址范圍為“192.168.1.1~192. 168.1.254”叹放，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0饰恕；網(wǎng)絡(luò)B的IP地址范圍為“192.168.2.1~192.168.2.254”，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0井仰。在沒有路由器的情況下埋嵌，兩個網(wǎng)絡(luò)之間是不能進(jìn)行TCP/IP通信的，即使是兩個網(wǎng)絡(luò)連接在同一臺交換機(或集線器)上俱恶，TCP/IP協(xié)議也會根據(jù)子網(wǎng)掩碼(255.255.255.0)判定兩個網(wǎng)絡(luò)中的主機處在不同的網(wǎng)絡(luò)里雹嗦。而要實現(xiàn)這兩個網(wǎng)絡(luò)之間的通信，則必須通過網(wǎng)關(guān)合是。如果網(wǎng)絡(luò)A中的主機發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的目的主機不在本地網(wǎng)絡(luò)中了罪，就把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給它自己的網(wǎng)關(guān)，再由網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)B的網(wǎng)關(guān)端仰，網(wǎng)絡(luò)B的網(wǎng)關(guān)再轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)B的某個主機(如附圖所示)捶惜。網(wǎng)絡(luò)B向網(wǎng)絡(luò)A轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的過程。
所以說荔烧，只有設(shè)置好網(wǎng)關(guān)的IP地址吱七，TCP/IP協(xié)議才能實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的相互通信。那么這個IP地址是哪臺機器的IP地址呢鹤竭？網(wǎng)關(guān)的IP地址是具有路由功能的設(shè)備的IP地址踊餐，具有路由功能的設(shè)備有路由器、啟用了路由協(xié)議的服務(wù)器(實質(zhì)上相當(dāng)于一臺路由器)臀稚、代理服務(wù)器(也相當(dāng)于一臺路由器)吝岭。
