IP地址概述

IP地址(internet protocol address)互联网协议地址，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。每台联网的PC或设备都需要有IP地址，这样才能正常通信。常见的IP地址分为IPv4与IPv6两大类。全球IPv4位址在2011年已经全部分发完毕，为了扩大地址空间，拟通过IPv6重新定义地址空间。IPv4地址是一个32位的二进制数，通常被分割为4段8位二进制数(即4个字节)。通常用点分十进制表示成“a.b.c.d”的形式，每段都是0〜255整数。IPv4地址编址方案将IP地址空间划分为A、B、C、D、E五类，其中A、B、C是基本类，D、E类作为多播和保留使用。IPv6采用128位地址长度。在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外，还考虑了在IPv4中解决不好的其他问题。

IPv4分类

公有地址由Inter NIC（因特网信息中心）负责分配给各个组织机构，通过它直接访问因特网。而私有IP的出现是为了解决公有IP地址不够用的情况。从A、B、C三类IP地址中拿出一部分作为私有IP地址，这些IP地址不能被路由到Internet骨干网上，Internet路由器也将丢弃该私有地址。如果私有IP地址想要连至Internet，需要将私有地址转换为公有地址。这个转换过程称为网络地址转换（Network Address Translation，NAT），通常使用路由器来执行NAT转换。

特殊用途的IP

上述IP中还有一些IP地址因为有其他的用途，是不可以用作普通IP的。一般分为三类：特殊源地址、环回地址、广播地址。

子网掩码

子网掩码(suhnet mask)又名网络掩码、地址掩码，它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。通常来讲，子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识。子网掩码共32位，由一段连续的1和一段连续的0。左边的1是网络位的长度；右边的0是主机位的长度。

网关地址

网关(gateway)是一个网络连接到另一个网络的“关口”，网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。主要用于不同网络间传输数据。例如电脑设备上网，如果是接入到同一个交换机，在交换机内部传输数据是不需要经过网关的，但是如果两台设备不在一个交换机网络，则需要在本机配置网关，内网主机的数据通过网关，网关把数据转发到其他的网络的网关，直至找到对方的主机网络，然后返回数据。

MAC地址

MAC(media access control)媒体访问控制也称物理地址、硬件地址，用来定义网络设备的位置。在0SI模型中，第三层网络层负责IP地址，第二层数据链路层则负责MAC地址。因此一个主机会有一个M AC地址，IP地址专注于网络层，将数据包从一个网络转发到另外一个网络；而MAC地址则专注于数据链路层，将一个数据帧从一个节点传送到相同链路的另一个节点。IP地址和MAC地址一般是成对出现的。如果一台计算机要和网络中另一台计算机通信，那么这两台设备必须配置IP地址和MAC地址，而MAC地址是网卡出厂时设定的，这样配置的IP地址就和MAC地址形成了一种对应关系。在数据通信时，IP地址负责表示计算机的网络层地址，网络层设备（如路由器）根据IP

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