什么是IP地址？IP地址有什么用？網絡工程師來告訴你
大家好，我是專注于網絡技術分享的網絡工程師陳鋒，今天我們來聊一下IP，IP地址這么簡單還有什么可聊的，不要覺得很簡單，IP是整個TCP/IP協議族的核心，也是構成互聯網的基礎。
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IP地址(Internet Protocol Address)是指互聯網協議地址，又譯為網際協議地址。IP地址類似于電話號碼：第一部分是區號，指定了一個非常大的區域;第二部分是前綴，將范圍縮小到本地呼叫區域;最后一部分是用戶號碼，將范圍縮小到具體的連接。
也可以把IP地址比作一個門牌號，每家每戶都會有一個門牌號，而且是唯一的，只有地址唯一，郵遞員才能準確地把我們的包裹送到，IP地址也是全球唯一的，我們這里說的IP地址是公網IP地址。
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IP地址是用來識別網絡上的設備，IP地址是由網絡地址與主機地址兩部分所組成。 網絡地址就是我們常說的網絡號，用來識別設備所在的網絡，在同一個網絡中，所有機器的IP地址都包含相同的網絡地址。
例如，在我們家里常用的地址：192.168.1.2中，192.168.1為網絡地址。主機地址位于IP地址的后段，用來標識具體設備。同一網絡上的設備都具有唯一的IP地址，只有IP地址唯一才能正常通信。就拿剛才的電話號碼來說，只有號碼唯一才能真正找到人，在IP地址192.168.1.2中，2就是主機地址。
IP地址有兩個版本，一個是IPV4，另一個是IPV6，今天我們主要講IPV4地址。IPV4地址長32位，這些位劃分為4組，每組8位。
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我們常使用3種方法來描述ip地址：
- 點分十進制表示，如果我們家里常見的IP192.168.1.2
- 二進制表示，如11000000. 10101000. 00000001. 00000010
- 十六進制，如C0. A8. 01. 02
這三種方式都是表示同一個IP地址，十六進制我們很少接觸到，但某些程序就是以十六進制形式存儲IP的，比如說WINDOWS的注冊表。
現在都說IPV4地址不足了，IP地址到底有多少個?
之前我們說了IPV4地址長度為32位，所以IPV4地址的個數是2^32次方，大約有43億個。
按網絡類型來劃分分為五類：分別是A、B、C、D、E
- A類地址：RFC規定，A類地址的第一個字節的第一位必須為0，這意味著A類地址第一個字節的取值為0~127，所以A類地址范圍是：1.0.0.1~126.255.255.254，可用的A類網絡有126個，每個網絡能容納1億多個主機。這里為什么沒有0和127開頭的網絡地址呢?這兩個不是有效的A類網絡地址號，稍后將在保留地址中講解。
- B類地址：RFC規定，B類地址的第一個字節的第一位必須為1，且第二位必須為0，所以B類地址范圍是：128.0.0.1-191.255.255.254。可用的B類網絡有16382個，每個網絡能容納6萬多個主機。
- C類地址：RFC規定，C類地址第一個字節的前兩位必須為1，而第三位必須為0，所以C類地址范圍是：192.0.0.1-223.255.255.254，C類網絡可達209萬余個，每個網絡能容納254個主機。
- D類地址：D類(224~239)用作組播地址，地址范圍224.0.0.1-239.255.255.254。
- E類地址：(240~255)用于科學用途，這里就不做講解了。
在網絡中我們經常會用到一些特殊的地址，接下來講解一下特殊IP地址
一、0.0.0.0 未指定地址
它表示這樣一個集合：所有不清楚的主機和目的網絡。這里的“不清楚”是指在本地的路由表里沒有特定條目指明如何到達。如果你在網絡設置中設置了缺省網關，那么Windows系統會自動產生一個目的地址為0.0.0.0的缺省路由。這個地址我們經常在路由器上配置，如果路由表中沒有明細路由，將會把數據包往默認路由扔，這個好比一個人去問路，請問超市怎么走?在他知道怎么走的時候他就會告訴，沿著這條路，走到十字路口轉左拐就到了，當他不知道的時候就會說，我不清楚，你沿著這條路走吧，問問其他人看看知不知道。
二、255.255.255.255 廣播地址
對本機來說，這個地址指本網段的(同一廣播域)的所有主機。這個地址不能被路由器轉發。這就好像在說：“這個房間的所有人都注意了!”，通常主機在請求IP時會向全網發送DHCP廣播地址，另外ARP在請求目的地址時，也會在網內發送ARP廣播報文。
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三、127.0.0.1 本機地址
這個地址就是“我自己”。主要用于測試。如用PING 127.0.0.1可判斷網卡工作是否正常。在Windows系統中，這個地址有一個別名叫“Localhost”。
四、169.254.x.x
我們主機有時會獲得到169.254段的這樣一個地址，默認主機使用DHCP功能來獲取IP地址，當DHCP服務器發生故障，或響應時間太長而超出了一個系統規定時間的情況下，Windows系統會為你分配這樣一個地址，這個地址是不能用來上網的;另外一種情況就是IP地址沖突后，也會獲得這樣的一個地址。
五、私網地址
- A類：10.0.0.0到10.255.255.255
- B類：172.16.0.0到172.31.255.255
- C類：192.168.0.0到192.168.255.255
這些私網地址段不能在互聯網使用，只能在局域網中使用，主要用于局域網內主機使用，配合NAT(網絡地址轉換)來實現局域網主機上網的功能。
今天大致講了一下IP地址的一些知識點，雖然有點枯燥，但真正掌握了這基礎的IP地址知識，在以后學習網絡的路上，會少走很多彎路，有很多CCIE的人也不一定對IP地址了解這么深，歡迎大家點個贊并關注我，一起學習網絡技術，一起交流，今天的分享就到這里了，我們下次再見!
