什么是IP地址

一：IP地址

IP地址有一些非常重要的特点：

每一个IP地址都由网络号和主机号两部分组成，从这个角度讲，IP地址是一个分等级的地址结构。这种分级是有好处的，首先IP地址管理机构在分配IP地址时只分配网络号，主机号由得到该网络号的机构自行分配；其次，路由器仅根据主机所连接的网络号来转发分组，而不考虑主机号，减少路由表的项目数

按照因特网的观点，一个网络是指具有相同网络号net-id的主机的集合

IP地址，标志着一个主机和一条链路的接口，当一个主机同时连接到两个网络时，该主机必须同时具有两个相应的IP地址（路由器就连接在两个不同的网络上）

二：子网掩码

IP地址是分为网络号和主机号的，那我们怎么知道哪些是网络号，哪些是主机号呢？通过子网掩码。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用

与IP地址相同，子网掩码也是32位，左边是网络号，用1表示，右边是主机号，用0表示。

例如，本人pc上的IP地址及子网掩码如上所示，将IP地址与子网掩码做与操作，即可知道，192.168.0是网络号，而104是主机号。

• 子网掩码是“255.255.255.0”的网络：
  最后面一个数字可以在0~255范围内任意变化，因此可以提供256个IP地址。但是实际可用的IP地址数量是256-2，即254个，因为主机号不能全是“0”或全是“1”。

• 子网掩码是“255.255.0.0”的网络：
  后面两个数字可以在0~255范围内任意变化，可以提供255²个IP地址。但是实际可用的IP地址数量是255²-2，即65023个。

三：NAT

看到本人PC上的IP地址，相信大家都比较诧异，192.168.0.104，这个IP太常见了吧，所有人家里的路由器IP都是192.168.0.1或192.168.1.1，怎么IP格式和路由器上的IP格式这么类似？这不是一个正常的IP地址吧

是的，这个IP地址只是一个内网的IP地址，外界的主机无法通过192.168.0.104找到我的PC，我的PC请求互联网，也是先请求的网络运营商，网络运营商通过NAT网关，转换为一个真实的有效的IP地址，向互联网发起访问，各位可以通过百度搜索ip的方式，查看自己的真实IP地址：

NAT的全称叫：网络地址转换。在专用网连接到因特网的路由器上安装NAT软件，装NAT软件的路由器叫NAT路由器，它至少有一个有效的外部全球IP地址。这样，所有使用本地地址的主机和外界通信时，都要在NAT路由器上将其本地地址转换成全球的IP地址，才能和因特网连接。

为什么要用NAT呢？

因为IP地址太少了，IPV4只有32位，去除各种不能用的，只有36亿左右，IP地址早已被瓜分完毕。公司局域网、机构局域网、个人局域网可以使用私有IPV4地址（10.0.0.0/8，192.168.0.0/16，172.16.0.0/12），然后在局域网的边界WAN口使用一个或多个公网IPV4进行一对多转换。一般NAT都是一对多的，即一个公网IPV4映射多个私网IPV4

四、IP地址分类

因特网是一个单一的，抽象的网络。IP地址就是给每一个主机的每一个接口分配一个在全世界唯一的32位标识符。

通过前文知道，IP地址是分成网络号和主机号两部分的，同一个局域网中的所有主机肯定具有相同的网络号。比如自己的PC和手机连在家里的同一个路由器上，那么PC和手机的网络号肯定是相同的。将一个个局域网连接起来，就是因特网

IP地址和mac地址最大的区别在于，IP地址是分组的，它是有规律可循的，根据网络号可以快速定位到一个IP地址，而mac地址无规律。

IP地址的编址方法共经历三个历史阶段：

1、分类的IP地址

将IP地址分成A类、B类、C类、D类、E类，简单记下就是ABC的网络号分别是8位、16位、24位。而D类为多播地址，E类网址保留为以后使用。

2、划分子网

没有子网之前，IP地址只分成两级，网络号和主机号，划分子网后，则变成三级IP地址，网络号+子网号+主机号。

3、无分类编址CIDR（构成超网）

CIDR消除了传统的A类、B类、C类地址以及划分子网的概念。它将IP地址重新划分成两个部分，网络号和主机号，使用CIDR记录IP地址，一般使用“斜线记法”，如128.14.35.7/20，在IP地址后面加斜线，斜线后面加上网络号所占的位数。斜线后面的数字，就是子网掩码中的1的个数