網工必看！如何形象生動的解釋IP地址、子網掩碼和網關？
其實啊，這些關鍵詞都是很入門的網絡基礎概念，對于已經是老司機的網工來說，看的就是個創意，對于入門小白來說，看的是科普，對于行外人來說，看的就是熱鬧了。
所以為了照顧這三類群體，我會把內容寫得都更加清楚一些，分為官方釋義和老楊分析兩個部分。
1. IP地址是個啥?
官方解釋：
IP地址(Internet Protocol Address)，全稱為網際協議地址，是一種在Internet上的給主機編址的方式。它是IP協議提供的一種統一的地址格式，常見的IP地址分為IPv4與IPv6兩大類，它為互聯網上的每一個網絡和每一臺主機分配一個邏輯地址，以此來屏蔽物理地址的差異。
現在是互聯網大行的時代，所以，我們每個人在生活中其實都在接觸IP地址。
只要你使用具有上網功能的電子設備，就都有IP地址。這樣理解吧，每個人都有身份證，所以每個上網設備也都有IP地址。
每個人之間相互聯系需要互相知道對方名字/聯系方式，那么每個上網設備之間需相互聯系，則通過IP地址來搞定。
小劇場
“喂，你是那個192.168.0.1嗎?”
“是啊是啊!”
“你讓我過去，我是那個192.168.1.0，我倆主人很熟的!”
“好啊，來吧!”
現在，像百度、阿里、騰訊這樣的互聯網的巨頭通過IP地址，把設備和設備，人和人連接起來，實現萬物互聯。
說到這里，就不得不提到一點：IP地址目前分為IPv4和IPv6地址。
特地說明一下，IPv是“Internet Protocol Version”(互聯網協議版本)的縮寫，4和6這樣的數字代表“版本幾”。
我們之前用的一直都是IPv4地址，但是數字的編碼是有窮盡的，所以大佬們開始研究起IPv5地址。
但是IPv5版本的地址在實驗過程中夭折，所以才出現了現在很多APP首頁下方都有顯示的IPv6地址。
為什么IPv4會用完?這里拓展來說明一下：
IPv4創建的地址基于32位，所以只能創建4,294,967,296(4.2億)個IP地址。隨著互聯網的不斷發展，擴展和入口點整合(例如物聯網設備)，需要的獨立IP地址將遠超過IPv4能提供的4.2億個。
而IPv6地址長度為128位，能夠提供比上一代更多的IP地址，可以提供的IP地址數量會達到340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456個。(手動滑稽)
2. 子網掩碼又是個啥?
官方解釋：
子網掩碼(網絡掩碼/地址掩碼)是一種用來指明一個IP地址的哪些位標識的是主機所在的網絡地址與主機地址的位掩碼。通常情況下，子網掩碼和地址本身的表示方法是一樣的。子網掩碼不能單獨存在，它必須結合IP地址一起使用。
子網掩碼和IP地址一樣，也是一個32位的二進制數。那長得差不多，為啥它和IP地址為什么非要在一起用呢?
老楊給你這樣解釋，他就像是IP地址的“照妖鏡”。
你看啊，IP地址那么多那么亂，我們怎么分的清哪個能用哪個不能用?哪個是a，哪個是b?
這時候，把子網掩碼這個鏡子拿出來一照，喲呵，這下就能知道IP地址的“真面目”了。
那如果單獨用照妖鏡，沒有妖怪，它怎么能釋放它的大招，秒殺敵方呢?
再舉個例子：
你收到了一封全是外文的來信，信封上寫著全是外文的收件人和地址。
因為全是外文，你由于語言限制分不清哪個是哪個，這個時候子網掩碼就跑出來，給你翻譯一下，告訴你左邊是地址，右邊是收件人。
子網掩碼不僅能辨別IP地址是什么種類，也可以辨別它們是有效的還是無效的，是局域網上的還是遠程網上的，這樣才能更好的實現網絡的正常連接。
小劇場
“誒，老哥，讓我過去，我和其他IP地址是一起的，別攔我。”
“不行，我子網掩碼得查查你，過來!”
“……輕點輕點，別拽我。”
“你不對勁啊，你和他們長得很像，但是是非法入境啊，我得打個110，你別走!”
3. 最后，網關到底是啥?
官方解釋
網關(Gateway)又稱網間連接器、協議轉換器。網關在網絡層以上實現網絡互連，是最復雜的網絡互連設備，僅用于兩個高層協議不同的網絡互連。網關既可以用于廣域網互連，也可以用于局域網互連。
這個長得和路由器差不多的東西就是網關(Gateway)，目前很多路由器都有網關的功能。網關是對兩個網絡段中，使用的不同傳輸協議的數據進行互相翻譯轉換的設備。
從一個網絡向另一個網絡發送信息，也必須經過一道“關口”，這道關口就是網關，即網絡的“入口”或者“出口”。
網關就好像是主機內部的“門”。一個房間可以有多扇門，一臺主機可以有多個網關。
舉個例子：
網絡A的IP地址范圍為“192.168.1.1~192. 168.1.254”，子網掩碼255.255.255.0;如果需要與其它網段通信，那么它的網關可以設置為192.168.1.1。
網絡B的IP地址范為“192.168.2.1~192.168.2.254”，子網掩碼255.255.255.0。如果需要與其它網段通信，那么它的網關可以設置為192.168.2.1。
在沒有路由器的情況下，不同的兩個網絡之間是不能進行TCP/IP通信的，即使是兩個網絡連接在同一臺交換機(或集線器)上，TCP/IP協議也會根據子網掩碼(255.255.255.0)判定兩個網絡中的主機處在不同的網絡里。
而要實現這兩個網絡之間的通信，則必須通過網關。
如果網絡A中的主機，發現數據包的目的主機不在本地網絡中，就把數據包轉發給它自己的網關，再由網關轉發給網絡B的網關，網絡B的網關再轉發給網絡B的某個主機，網絡B向網絡A轉發數據包，這樣才能產生通信。
所以說，只有設置好網關的IP地址，TCP/IP協議才能實現不同網絡之間的相互通信。
小劇場
“誒，小2，你住哪兒啊?”
“我也不知道咋形容，我剛搬來，我用定位(子網掩碼)看看啊……誒，小1，我倆就住一個小區誒!”
“這么巧!那網友都當了這么久了，是不是該見個面了?”
“好吧……我在我家門口放朵小紅花(網關設置)，你也在你家門口放朵小紅花(網關設置)，這樣下次我要是看到小紅花，我就知道是你了，我就敲門來見你!”
“女孩子怎么都這么麻煩，直接小區門口見不行嗎?”“直男!滾!”
4. 如果想入門網絡，還可以看些啥?
了解像諸如VLAN、三層交換機、網關、DNS、子網掩碼、MAC地址、DHCP服務和PPPoE撥號……這樣的基礎概念，是網絡基礎入門的第一步。
搞得清楚它們，你才能看懂之后更深的網絡方向的資料和文章。所以，如果看完老楊的解讀，對網絡甚至是網工產生了興趣，推薦幾本好書：
網絡技術行業是一個需要終身學習的行業，網絡工程師需要不斷充電。
猶記得在2011年學習CCNP時，抱著《TCP/IP路由技術》看了至少三遍，這本被稱為網絡技術圣經的書籍讓我在當時得到了飛快的提升。
后來陸續閱讀了BGP系列、組播系列、MPLS系列，都是非常經典的網絡技術書籍。近些年，也在閱讀Segment Routing卷一和卷二，這兩本也是目前業內唯一全面介紹Segment Routing技術的書籍。
所以，建議所有想要入門網絡技術行業，或者已經在行業內想要進行技術提升的你，都可以認真看一下這份書單。
