具體的上網(wǎng)流程
比如在一個小區(qū)內(nèi)的電信用戶的公網(wǎng)ip都是相同的揖膜，所以我們將數(shù)據(jù)發(fā)送給路由器，然后路由器通過公網(wǎng)ip訪問互聯(lián)網(wǎng)查詢到數(shù)據(jù)姿锭，然后路由器再將查詢到的數(shù)據(jù)傳遞到私有ip地址塔鳍。這就算我們的上網(wǎng)過程
那什么是IP地址呢？
IP地址是分配給IP 網(wǎng)絡(luò)每臺機器的數(shù)字標(biāo)識符呻此，他指出了設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的具體位置轮纫。IP地址是軟件地址，而不是硬件地址焚鲜。硬件地址被編碼到網(wǎng)絡(luò)接口卡里掌唾，用于在本地網(wǎng)絡(luò)中尋找主機。
IP地址長32位忿磅，這些位被劃分為4組（稱為字節(jié)或八位組）糯彬，每組8位。有三種方式表示：
有十進(jìn)制表示葱她，如：172.34.56.135
有二進(jìn)制撩扒，如：10100000.11100101.00000000.00011000
（ipv4）IP的劃分
IPv4 的地址共有2的32次方個，為了合理的分配這43億網(wǎng)絡(luò)地址览效，使其盡可能多的合理劃分為多個網(wǎng)絡(luò)却舀，美國組織使用點分十進(jìn)制數(shù)表示的IPv4分為五類虫几，以適應(yīng)大中小不同的網(wǎng)絡(luò)類型，這些類的不同之處用于表示網(wǎng)絡(luò)的位數(shù)與用于表示主機的位數(shù)之間的差別挽拔。每一類的前幾位被定義為網(wǎng)絡(luò)號辆脸，而剩下的幾位用來識別網(wǎng)絡(luò)中的不同主機，即主機號螃诅，主機號用于確定每個網(wǎng)絡(luò)中的IP地址數(shù)啡氢。這就是一個IP地址的組成。
這五類是：
术裸！需要注意的是倘是，主機號全為 0 的地址是網(wǎng)絡(luò)地址，而主機號全為 1 的地址為廣播地址袭艺，不能分配給主機使用搀崭，所以每類網(wǎng)絡(luò)實際上可以使用的主機地址數(shù)要減2
? A類地址
其中網(wǎng)絡(luò) ID 占用最高一個字節(jié)，也就是第一個二進(jìn)制 8 位組猾编，而主機 ID 則占用剩余三個字節(jié)瘤睹。，A 類 IPv4 地址中網(wǎng)絡(luò) ID 的最高位固定為 0答倡，后面 7 位可變轰传。這樣一來，A 類網(wǎng)絡(luò)的總數(shù)從 256（2的8次方）個減少到 128（2的7次方)個瘪撇。但實際可以使用的只有 126 個获茬，因為網(wǎng)絡(luò) ID 為 0 和 127 的 A 類網(wǎng)絡(luò)不可用的。網(wǎng)絡(luò) ID 全為 0 的地址為保留地址倔既，不能被分配恕曲；而網(wǎng)絡(luò) ID 為 01111111（相當(dāng)于十進(jìn)制的 127）的地址專用本地環(huán)路測試（也就是通常所說的環(huán)路地址），也是不能分配的叉存。
? B類地址
B 類 IPv4 地址的網(wǎng)絡(luò) ID 的最高兩位固定分別為 1码俩、0，后面 14 位可變歼捏。由此可知 B 類網(wǎng)絡(luò)的總數(shù)從 65536（216）減少到 16384（214）個稿存；B 類 IPv4 地址中主機 ID 為 16 位，所以可用的主機數(shù)瞳秽，也就是每個 B 類網(wǎng)絡(luò)擁有的 IPv4 地址數(shù)為 65536（216）個瓣履。
? C類地址
網(wǎng)絡(luò)ID的最高三位固定分別為 1、1练俐、0袖迎，后面的 21 位可變。由此得知 C 類網(wǎng)絡(luò)總數(shù)從 166 777 216（224）減少到 2 097 152（222）個。C 類地址中主機 ID 僅為 8 位燕锥，所以可用的主機 ID 數(shù)辜贵，也就是每個 C 類網(wǎng)絡(luò)擁有的 IPv4 地址數(shù)為 256（28）個。
? D類地址
D 類 IPv4 地址是組播地址归形，用于 IPv4 組播通信中托慨。通過組播 IPv4 地址，組播時源主機（組播源）只需發(fā)送一份數(shù)據(jù)暇榴，就可以使對應(yīng)組播組（組播組使用 D IPv4 地址標(biāo)識）中的一個主機或者多個主機收到這份數(shù)據(jù)的副本的通信方式厚棵，但只有組播組內(nèi)的主機可以接收到該數(shù)據(jù)。
? E類地址
被IETF保留作研究之用蔼紧，Internet上沒有可用的E類地址婆硬。前4位bit設(shè)置恒為1111。 有效地址范圍240.0.0.0到255.255.255.255
子網(wǎng)劃分
提到子網(wǎng)劃分首先得知道什么是子網(wǎng)掩碼奸例，子網(wǎng)掩碼(subnet mask)又叫網(wǎng)絡(luò)掩碼彬犯、地址掩碼、子網(wǎng)絡(luò)遮罩哩至，它是一種用來指明一個IP地址的哪些位標(biāo)識的是主機所在的子網(wǎng)躏嚎，以及哪些位標(biāo)識的是主機的位掩碼。子網(wǎng)掩碼只有一個作用菩貌，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。子網(wǎng)掩碼不能單獨存在重荠，它必須結(jié)合IP地址一起使用箭阶。所以對于A、B戈鲁、C類的ip地址其默認(rèn)子網(wǎng)掩碼都如圖所示仇参，其主要作用就是與ip地址與運算后只保留網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識地址，而主機標(biāo)識地址清零（二進(jìn)制運算中顯而易見）婆殿，此時在ping通信時可判斷兩個IP是否在同一個網(wǎng)段中诈乒。
image.png
1.子網(wǎng)劃分
前面IP劃分中了解到IPv4中ip地址一共只有32位二進(jìn)制，雖然總數(shù)已是一個天文數(shù)字了但是ip地址在最近幾年已經(jīng)顯得不那么夠用了（當(dāng)然現(xiàn)在制定了IPv6版本）婆芦，所以我們在分配子網(wǎng)時一定要合理劃分怕磨，也就是子網(wǎng)劃分技術(shù)的意義。
在一個部門或公司分到一個IP后可能想要劃分為不同的網(wǎng)段以免造成浪費消约，那么我們就需要通過子網(wǎng)掩碼劃分為幾個不同的網(wǎng)段肠鲫。其實子網(wǎng)掩碼并不只是從abc類網(wǎng)絡(luò)的分界點進(jìn)行劃分的，可以根據(jù)實際情況合理設(shè)置子網(wǎng)掩碼或粮，而我們需要知道的是导饲，每個子網(wǎng)掩碼設(shè)置時，二進(jìn)制掩碼每向后確定一位，十進(jìn)制掩碼變?yōu)橹暗?/2渣锦，當(dāng)然合理劃分后的每一個網(wǎng)段中主機ID全是1的還是不可使用硝岗，是為廣播ip，而主機id為0的也顯而易見的是我們的子網(wǎng)掩碼袋毙，是不會分配的型檀。
（在具體題目中給出IP后面有斜杠是表示該網(wǎng)端子網(wǎng)掩碼的位數(shù)）
附上一道子網(wǎng)劃分的例題
2.超網(wǎng)
超網(wǎng)概念與子網(wǎng)相對，前面說到子網(wǎng)是將一個網(wǎng)絡(luò)分為若干個小網(wǎng)絡(luò)娄猫，而超網(wǎng)則是把幾個網(wǎng)絡(luò)組合成一個大網(wǎng)絡(luò)贱除，這個組合形成的大網(wǎng)絡(luò)就叫做“超網(wǎng)”。超網(wǎng)是通過借用網(wǎng)絡(luò)位設(shè)置子網(wǎng)掩碼來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的擴展的媳溺。
IP地址與MAC硬件地址
在數(shù)據(jù)鏈路層了解到了mac地址月幌，是計算機中的硬件地址；在網(wǎng)絡(luò)層中我學(xué)習(xí)到了IP地址悬蔽，至此我們我們明白數(shù)據(jù)通信是要加上mac地址和ip地址扯躺，那為什么我們要在mac地址的基礎(chǔ)上再加上ip地址呢，如果只用mac地址進(jìn)行通訊豈不是省略了很多不必要的步驟蝎困？接下來就是這個問題的講解
事實上在通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)的時候是通過兩個地址來確定的录语，一個是mac地址，一個是ip地址禾乘，mac表示目標(biāo)主機的物理地址澎埠，而IP地址則是目標(biāo)主機的網(wǎng)絡(luò)地址，我們知道始藕，在數(shù)據(jù)進(jìn)行通信傳播時蒲稳，往往是需要經(jīng)過好多個路由器或者交換機的，那么在傳播過程中伍派，mac地址是不斷變化的江耀，而IP地址是一直不變的。交換機是根據(jù)mac地址來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的诉植，每次路由器拿到數(shù)據(jù)后會根據(jù)其中包含的IP地址的網(wǎng)段信息來判斷接下來數(shù)據(jù)從路由器的哪個接口走祥国，然后將下一段路由器的mac地址封裝在數(shù)據(jù)幀中進(jìn)行跳轉(zhuǎn)，知道路由器判斷目標(biāo)IP地址和自己連接的IP地址一致時才不會進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)晾腔。
總結(jié)來說舌稀，我們把數(shù)據(jù)和目標(biāo)IP地址封裝在一起叫做數(shù)據(jù)包，這部分?jǐn)?shù)據(jù)在多個中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不停轉(zhuǎn)發(fā)過程中是不變的建车，而把數(shù)據(jù)包加上下一跳及源mac地址叫做數(shù)據(jù)幀扩借，這是會隨傳播發(fā)生變化的。如圖所示
