网络基础（IP和端口）

网络连接的核心-TCP/IP体系结构（IP和端口）

什么是IP地址

1.IP地址是电子设备（计算机）在互联网上的唯一标识

2.用来在互联网中寻找电脑

       IP 地址就像是你家的地址一样，不过它是在网络世界里用来找到一台电脑或者其他网络设备的 “地址”。 

       在互联网这个庞大的网络环境中，每个连接到网络的设备（比如你的电脑、手机）都需要一个独一无二的标识符，这个标识符就是 IP 地址。它由一串数字组成，通过这个数字串，数据就能准确地在网络中找到对应的设备，并且把信息传递给它。

       举个例子，你想在网上给朋友发送一张照片。你的电脑就像是一个包裹的发送地，你朋友的电脑是接收地。IP 地址就是这两个地方在网络世界里的 “门牌号”，网络会根据这些 “门牌号”，把照片从你的电脑准确无误地送到你朋友的电脑里。

       IP 地址有两种主要类型，IPv4 和 IPv6。IPv4 地址是由 4 组数字组成的，每组数字的范围是 0 - 255，中间用小数点隔开，就像 192.168.1.1 这样。但是随着互联网设备越来越多，IPv4 地址不够用了，所以又出现了 IPv6 地址。IPv6 地址长得更复杂，它是由 8 组用冒号隔开的十六进制数组成的，比如 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。

内网（局域网）IP和公网（互联网）IP

1.内网IP：路由以内的网络，可以连接互联网，但是互联网无法直接连接内网（需要端口映射）

2.内网隔离安全保障、IPV4地址资源耗尽、运营商问题

3.怎样判断自己IP地址是公网还是内网？

1. **查看IP地址的范围**

**公网IP地址范围**：公网IP地址是全球唯一的，在IPv4中，除了以下几类通常被用作内网（私有网络）的IP地址段，其他的一般是公网IP地址。这些私有网络IP地址段包括：

- A类私有地址范围是10.0.0.0 - 10.255.255.255。

- B类私有地址范围是172.16.0.0 - 172.31.255.255。

- C类私有地址范围是184.168.0.0 - 184.168.255.255。

- 如果你的IP地址不在这些私有网络地址段内，那么有较大可能是公网IP地址。不过这只是初步判断，因为一些特殊的网络配置可能会使情况变得复杂。

2. **通过网络连接设备或软件查看

**路由器设置界面**：如果你是通过路由器连接到网络，可以登录路由器的管理界面（通常在浏览器中输入路由器的IP地址，如192.168.1.1，然后输入用户名和密码登录）。在路由器的状态页面或者网络连接信息页面中，会显示路由器从ISP（互联网服务提供商）获取的外部IP地址，这个外部IP地址就是公网IP地址。同时，路由器会为连接到它的内部设备分配内网IP地址，如192.168.x.x等。通过比较你设备的IP地址与路由器显示的外部IP地址，就可以判断你的IP地址是公网还是内网。 -

**网络测试工具**：有一些在线的网络测试工具可以帮助你判断。例如，在搜索引擎中搜索“IP地址查询工具”，然后打开相关网站。这些工具会显示你的IP地址信息，并且有的会明确标注是公网还是内网。不过这些工具的准确性也可能会受到网络环境等因素的影响。  

3**联系ISP询问** - 最准确的方法之一是联系你的互联网服务提供商。你可以拨打客服电话，询问你的IP地址是公网还是内网。他们可以根据你的账户信息和网络接入方式准确地告诉你IP地址的属性.

1. 内网 IP 地址
   • 优点
     • 安全性较高：由于内网 IP 地址是在内部网络（如家庭、企业内部网络）中使用，外部网络无法直接访问。就像一个有围墙的小区，外面的人如果不知道小区内具体住户的位置（内网 IP），就很难直接进入。例如，企业内部的敏感数据存储服务器使用内网 IP，只有在企业内部网络的授权用户才能访问，这就降低了外部网络攻击的风险。
     • IP 地址可重复利用：不同的内部网络可以使用相同的内网 IP 地址范围。这意味着多个家庭或企业的内部网络可以使用如 192.168.1.1 - 192.168.1.254 这样的地址段，因为这些内网 IP 地址在各自独立的内部网络环境中使用，不会相互冲突，从而有效解决了 IP 地址短缺的问题。
     • 便于内部管理：在企业或家庭网络中，可以根据自己的需求灵活地分配和管理内网 IP 地址。比如，企业可以按照部门来分配 IP 地址段，IT 部门可以很方便地对每个部门的网络访问情况进行监控和管理。
   • 缺点
     • 无法直接从外部访问：如果内部网络中的设备（如家庭中的网络摄像头或企业内部的服务器）使用内网 IP，想要从外部网络（如互联网）访问这些设备就会受到限制。需要通过一些特殊的技术，如端口映射等来实现外部访问，这增加了技术难度和配置成本。
     • 网络功能受限：内网设备通常依赖于网络地址转换（NAT）设备（如路由器）来访问外部网络。有些网络应用或服务可能因为 NAT 的存在而出现兼容性问题，例如某些需要直接 IP 通信的网络游戏或 P2P 软件可能无法正常工作，因为 NAT 会改变数据包的源 IP 地址和端口信息。

公网IP:互联网IP地址

       可以直接和互联网资源互通，不需要端口映射，日常应用如摄像头远程监控、电脑远程开机、主机游戏互联、NAS...

       公网IP地址就像小区地址，内网IP就像具体门牌号，内网IP可以直接连接互联网，公网IP无法直接连接内网IP。

1. 公网 IP 地址
   • 优点
     • 可直接访问性：拥有公网 IP 地址的设备可以直接被外部网络访问。这对于需要提供互联网服务的设备（如网站服务器、邮件服务器等）非常重要。例如，一个网站服务器拥有公网 IP 地址，全球任何地方的用户只要在浏览器中输入正确的网址（通过 DNS 解析到服务器的公网 IP 地址），就可以访问该网站的内容。
     • 更好的网络应用兼容性：公网 IP 地址在进行网络通信时不需要像内网 IP 那样经过复杂的 NAT 转换，所以在使用一些对网络通信要求比较高的应用（如某些需要建立直接 IP 连接的视频会议软件、在线游戏等）时，能够更好地保证通信的顺畅和功能的完整性。
   • 缺点
     • 安全性风险：由于公网 IP 地址是直接暴露在互联网上的，就像一个房子直接面对大街一样，更容易受到来自外部网络的攻击。例如，黑客可能会通过扫描公网 IP 地址来寻找系统漏洞，然后尝试入侵设备。所以拥有公网 IP 地址的设备需要更强大的安全防护措施，如防火墙、入侵检测系统等。
     • IP 地址资源稀缺：在 IPv4 时代，公网 IP 地址资源非常紧张。因为全球可用的 IPv4 公网 IP 地址数量有限，随着互联网的不断发展，分配到每个用户或组织的公网 IP 地址数量也受到限制。不过，IPv6 的推广在一定程度上缓解了这个问题，它提供了大量的可用 IP 地址。

什么是端口？端口范围为0 - 65535

1.端口是应用程序（服务）在计算机中的唯一标识

2.端口可以认为是设备与外界通讯交流的出口，端口分为虚拟端口和物理端口，其中虚拟端口指计算机内部或交换机路由器内的端口，不可见。

1. 端口是用来区分程序的标识
   • 电脑上可以同时运行很多网络程序，比如同时打开浏览器、邮件客户端、即时通讯软件等。为了让数据准确地到达对应的程序，就需要用端口来区分。
   • 端口是用数字来标识的，范围是从 0 到 65535。每个程序在进行网络通信时，会占用一个或多个特定的端口。比如，FTP（文件传输协议）服务通常使用 20 和 21 端口，一个程序通过这些端口来表明自己的 “身份”，让网络知道数据是要发送给这个程序的，就像给每个在房子里的人分配不同的门来进出一样。

常见端口有哪些？？

1. HTTP 和 HTTPS 相关端口
   • 80 端口（HTTP）：这是用于超文本传输协议（HTTP）的默认端口。当你在浏览器地址栏中输入一个网址（如http://example.com），没有特别指定端口时，浏览器就会尝试通过 80 端口与服务器建立连接，以获取网页内容。例如，当你访问大多数普通网站时，数据就是通过这个端口传输的，它就像是网站内容传输的 “大门”。
   • 443 端口（HTTPS）：用于安全的超文本传输协议（HTTPS）。现在很多网站为了保证数据传输的安全性，会采用 HTTPS 协议。在这种情况下，浏览器会通过 443 端口与服务器连接。比如，当你在网上进行银行转账或者登录电子邮箱等涉及敏感信息的操作时，很可能就是通过 443 端口来确保信息安全传输的，它相当于一个有高级安保措施的 “大门”。
2. 文件传输协议（FTP）相关端口
   • 20 和 21 端口：FTP 用于在网络上进行文件传输。其中 21 端口主要用于控制连接，比如用户登录、传输文件的命令等都是通过 21 端口发送的；20 端口用于数据传输，当你从服务器下载文件或者上传文件到服务器时，实际的文件数据部分（比如一个文档、一张图片等）往往是通过 20 端口传输的。就好像 21 端口是 “调度室”，负责指挥和安排，20 端口是 “运输通道”，负责实际的货物（文件）运输。
3. 电子邮件相关端口
   • 25 端口（SMTP）：简单邮件传输协议（SMTP）使用 25 端口。它主要用于发送电子邮件。当你在邮件客户端点击 “发送” 按钮时，邮件就会通过这个端口发送到邮件服务器，之后再由邮件服务器转发给收件人的邮件服务器，就像一个邮件的 “发货站”。
   • 110 端口（POP3）：邮局协议版本 3（POP3）使用 110 端口。它主要用于接收电子邮件。当你在邮件客户端设置接收邮件的协议为 POP3 时，客户端会通过 110 端口从邮件服务器上把邮件 “拉” 到本地设备，就像一个邮件的 “收货站”。
   • 143 端口（IMAP）：互联网消息访问协议（IMAP）使用 143 端口。和 POP3 类似，它也是用于接收电子邮件，但 IMAP 提供了更多的功能，比如可以在服务器上管理邮件文件夹等。就好像是一个功能更齐全的 “收货站”，不仅可以收货，还可以对货物（邮件）进行一些简单的整理。
4. 远程连接相关端口
   • 3389 端口（RDP - Windows 远程桌面协议）：如果你的电脑开启了远程桌面功能（主要在 Windows 操作系统中），其他电脑可以通过 3389 端口连接到你的电脑，实现远程控制。这就像是给别人一把 “钥匙”，让他们可以通过特定的 “门”（端口）进入你的电脑，进行远程操作，如远程办公等情况。