一篇搞懂计算机网络之IP协议

目录一. IP地址结构核心规则例子拆解IPV4 vs IPV6二. 子网掩码拆分规则常见子网掩码公网IP vs 私网IP三. 特殊的IP地址IP协议是计算机网络中网络层的主要协议全名叫互联网协议地址。用于唯一标识互联网中的一个网络或一台主机。就类似于身份证每一个人都用属于自己唯一的身份证不会与别人重复。接下来我们会从IP地址的结构子网掩码特殊的IP地址这几个方向向你介绍IP协议。让你在这方面有个基础了解。注意目前我们属于IPV4向IPV6过渡阶段所以我们先以IPV4为例来介绍。一. IP地址结构192.168.1.1这就是一个常见的IP地址核心规则IPv4 地址总长度是32 位二进制数为了方便人记把 32 位分成4 个 8 位的小段每一段转成 0~255 的十进制数用点隔开这就是 “点分十进制”每一段的取值范围0~255因为 8 位二进制最大是11111111转十进制就是 255例子拆解192.168.1.1转成二进制就是11000000.10101000.00000001.00000001第 1 段192 → 11000000第 2 段168 → 10101000第 3 段1 → 00000001第 4 段1 → 00000001IPV4 vs IPV6IPV4的32位能表示多少个地址呢答案是约等于42亿个。现在早就不够用了所以升级到了IPV6IPV6有128位它能给地球上的每一粒沙子都标上地址可以看成是无限的。二. 子网掩码子网掩码的唯一作用把 IP 地址分成「网络 ID」和「主机 ID」两部分。我们还是以身份证的例子举例。这里抛开了人员流入等现实场景就当是当地土著对应当地的身份证网络 ID 每个省份特有的身份证开头比如北京110 上海310主机 ID 每一个当地土著具体的身份证比如一个北京人110xxxxxxxxxxxxxxx一个上海人310xxxxxxxxxxxxxxx。路由器 普通话。同一个网络ID下的设备是可以互相通信的但是不同的网络ID下的设备想要通信就必须借助路由器。就像上海人想和广东人说话上海人讲上海话广东人讲粤语互相都听不懂所以都要转换成普通话来交流这里的普通话就可以看成路由器。拆分规则子网掩码里是 255 的部分对应 IP 的网络位是 0 的部分对应 IP 的主机位IP 地址192.168.1.1子网掩码255.255.255.0拆分结果网络 ID小区192.168.1前三个 255 对应主机 ID门牌号1最后一个 0 对应常见子网掩码255.255.255.0前 3 段是网络位最后 1 段是主机位 → 一个网络最多能装 254 台设备全 0 是网络地址全 1 是广播地址不能用255.255.0.0前 2 段是网络位后 2 段是主机位 → 一个网络最多能装 65534 台设备公网IP vs 私网IP对比私网 IP公网 IP使用范围家里 / 局域网内部整个互联网唯一性全球可重复全球唯一谁分配自家路由器运营商宽带能否直接上网不能能常见样子192.168.x.x不是 192.168 开头三. 特殊的IP地址127.0.0.1本机回环地址自己访问自己用的比如你在电脑上跑一个网站就可以用这个地址打开255.255.255.255广播地址给同一个局域网里所有设备发消息用的0.0.0.0任意地址