持續(xù)更新通俗易懂的技術知識，為您護航充電！本文將結合通俗易懂的圖文形式對互聯(lián)網時代高頻一詞—IP地址做細致的梳理與總結，為廣大讀者朋友們講述關于IP地址的“故事”！ 本文章節(jié)內容
IP地址 一、IP地址是什么？21世紀關于網絡，人們最長聽見的用詞之一便是：IP地址！如：“電腦的IP地址是多少”，“路由器怎么設置IP地址”，“如何修改計算機IP地址”，“服務器IP地址是多少”......那么IP地址究竟是什么呢？ ? IP地址解釋 IP，英文全寫為Internet Protocol，指TCP/IP網絡體系中的網際互聯(lián)協(xié)議，工作在OSI模型的網絡層（簡單了解即可）。 IP地址：IP協(xié)議規(guī)定了所有連接到互聯(lián)網中的設備都必須擁有自己唯一的“身份號”—IP地址，網絡設備間進行信息交互時，必須在數(shù)據(jù)報文中設定目標設備的IP地址方能將數(shù)據(jù)準確傳輸至目標設備，好比快遞必須填寫收件人地址，快遞員方能根據(jù)收件人地址將快遞順利送至收件人處。互聯(lián)網中的一臺網絡設備可以擁有多個IP地址，但一個IP地址只能對應一臺網絡設備，即IP地址具有唯一性： IP地址唯一性 了解IP地址是什么之后，我們接著來看IP地址的編寫格式。 ?IP地址如何構成 IP地址是一串數(shù)字，遵循國際編寫規(guī)范，共由32位二進制數(shù)字0/1組成（關于二進制請參考：一文看懂計算機數(shù)據(jù)：從每位數(shù)永不大于9到二進制0-1），每8位為一組，用圓點隔開。類似身份號碼的數(shù)據(jù)段（6位表示籍貫+8位表示出生年月+3位表示順序碼+1位校驗碼），IP地址數(shù)據(jù)分為兩個功能段： ★ 網絡地址/網絡號+主機地址/主機號（共32位），共分為如下五大類，其中A/B/C類為常用IP地址：
五類IP地址與范圍 IP地址編碼規(guī)范中規(guī)定：網絡地址和主機地址為全0為本地地址，表示本地網絡或主機；網絡地址和主機地址為全1為廣播地址，表示所有網站都可接收發(fā)出的信息，通常這兩種IP地址不能作為互聯(lián)網中的主機IP地址。因此，每類IP地址中除去這兩個，可計算出ABC三類IP地址的網絡地址數(shù)以及每個網絡地址中所能容納的主機數(shù)量：
關于IP地址的分類(A-E)，子網劃分，主機容量計算，子網掩碼與IP地址、子網地址、網絡地址的關系等內容詳見下節(jié)！ 二、IP地址分類與子網劃分本節(jié)內容要求讀者具備二進制知識，可參考：一文看懂計算機數(shù)據(jù)：從每位數(shù)永不大于9到二進制0-1 那么下面將為大家詳細介紹IP地址的分類與子網劃分等技術內容！ 美國互聯(lián)網信息中心（InterNIC）統(tǒng)一管理全球的IP地址，并規(guī)定所有加入互聯(lián)網的網絡設備必須向其申請IP地址或者向當?shù)氐男畔⒅行纳暾圛P地址。當然，如果只是在局域網中通信，便可以根據(jù)實際需要靈活的設計IP地址機制。下面為大家介紹一種簡單的局域網IP地址劃分方案——子網掩碼編址： 子網掩碼示例 ★ 子網掩碼：由除主機地址之外的所有位均為1構成。 前文中我們已經詳細介紹了IP地址的組成方式：網絡地址+主機地址，在上圖中的子網掩碼編址方案中，為了更靈活的分配主機數(shù)量，便將B類IP地址原本16位的主機地址進一步的劃分為了：子地址掩+新主機地址，這樣就形成了網絡地址+子網地址+主機地址的三級IP地址格式，并定義了子網掩碼來實現(xiàn)三級尋址。為了讓大家更清楚其中的機制，我們將通過實際案例來詳細說明。 ★ 大學IP地址三級尋址案例介紹 其實一個組織或者機構向當?shù)豊IC申請的IP地址都是網絡地址，獲得網絡地址后，那么該網絡地址對應的所有IP地址都將被互聯(lián)網視為本機構或組織內的網絡設備，如： 某所大學共有四個學院，學校向當?shù)匦畔⒅行纳暾埩?strong>一個B類網絡地址—128.1.0.0，即學校所有主機的IP地址都在128.1.0.0~128.1.255.255范圍內，學校計劃采用三級尋址方式將申請到的IP地址分為四個子網分配給對應的學院使用，那么如何劃分呢？ 從前文我們已經知道B類IP地址中網絡地址和主機地址各占16位，所以信息中心給該院校分配的IP地址對應的：
我們已經知道三級尋址要求將主機地址進一步劃分為：子網地址+新主機地址，學校要求劃分四個子網給四個學院，那么我們從原主機地址中劃出兩位（00,01,10,11）即可構成四個子網，那么新的三級IP地址結構對應的：
圖解如下： 三級IP尋址案例分析 三級IP地址尋址機制中的子網地址只對內部有效，互聯(lián)網始終認為學校網絡地址是128.0.0.0，并沒有子網地址。當互聯(lián)網中的網絡設備向學校內的主機發(fā)送數(shù)據(jù)時，在IP數(shù)據(jù)包抵達學校網絡時，邊界路由器將讀取IP數(shù)據(jù)包中的IP地址，并與學校的子網掩碼進行“與”操作，得到的結果就是學院子網，然后路由器再根據(jù)子網將該IP數(shù)據(jù)包轉發(fā)到對應的學院，再由學院子網將數(shù)據(jù)包轉發(fā)給目標主機，以此完成Internet主機向學校內主機發(fā)送數(shù)據(jù)的過程。 相信通過上述案例分析，讀者朋友們對于IP地址的劃分與子網掩碼都有了時刻認識，其實本節(jié)內容只是拋磚引玉，以上述內容為基礎，感興趣的讀者可以自行學習另一種更為有效的IP地址編址方案——可變長子網掩碼編址！該方案可以充分利用IP地址資源，減少IP地址浪費現(xiàn)象。限于篇幅，本文不做詳述。 三、為什么要使用IP地址？關于這個問題，其實在之前的文章中已經有所提及，在實際使用Internet的過程中，雖然用戶是很少需要直接使用IP地址的，比如上網，用戶都是通過網址來獲取信息，但其實網址最后都是映射為IP地址的，參見：一文看懂：網址，URL，域名，IP地址，DNS，域名解析，所以互聯(lián)網用戶所有的網絡行為進行的數(shù)據(jù)傳輸都是需要使用IP地址進行的。那么這是為什么呢？ 為什么要用IP地址？ 原因解答： 首先我們要明確一點：普通互聯(lián)網用戶所接觸的所有互聯(lián)網終端設備都是基于TCP/IP協(xié)議的，當然相關專業(yè)人員會用到更多的協(xié)議，如：DHCP(動態(tài)主機分配協(xié)議) 、FTP（File Transfer Protocol）文件傳輸協(xié)議、HTTP （Hypertext Transfer Protocol）超文本傳輸協(xié)議等等。而在TCP/IP協(xié)議中約定所有網絡設備之間進行數(shù)據(jù)傳輸必不可少IP地址，如計算機與手機，計算機與服務器，計算機與計算機之間通信都需要IP地址，必不可少。IP地址作為互聯(lián)網設備通信中目的設備的唯一網絡標識，必不可少（重要的事情說三遍），否則IP數(shù)據(jù)包將如同無頭蒼蠅，在互聯(lián)網中胡沖亂撞，永遠 IP數(shù)據(jù)報幀格式 四、全球IP地址總量與使用量? 全球IP地址總量 本文所述的IP地址均為IPv4版本，前文已經說明：IPv4地址共分為四段，每段數(shù)值范圍為0~255共256個，四段IP地址的數(shù)量=256的四次方，近42億多（實質是32位二進制，總IP個數(shù)=2的32次方），去除一些不可用的IP，全球可用IP地址總量約40億左右。 ? 全球已使用的IP地址數(shù)量 通過BCZS可以查詢到全球各城市IP地址使用量（有的國家竟然只有幾個IP地址）： 全球各國IP地址使用量 具體IP地址的詳細數(shù)據(jù)查詢： 本機的IP地址信息示例 五、如何查看/修改IP地址以計算機為例來講解如何查詢并修改IP地址，附帶手機上的IP地址查看與修改 ? 計算機IP地址查詢——直接圖解 控制面板的打開方式：Win鍵（鍵盤左、右下角的win標識鍵）+R鍵，輸入“control”回車即可 查看計算機IP地址方式 ? 手機IP地址查看 手機上如果使用wifi是可以查看IP地址的，如果使用移動網絡則沒有查看IP地址的必要，所以不做介紹。
手機IP地址查看 ? IP地址修改 正常情況下，手機是不需要修改IP地址的，除非設置代理抓包或相關專業(yè)技術人員需要，所以這里只介紹計算機上IP地址的修改操作：
修改計算機IP地址 六、路由器與IP地址IP地址與我們普通用戶關系最緊密的莫過于家庭路由器的IP地址設置與分配，關于家庭路由器的設置，可以參考之前的文章：三分鐘學會路由器各參數(shù)功能及設置方法，可應付所有路由器設置！，現(xiàn)在的家庭路由器安裝設置變得越來越簡單了，只需要設置一個寬帶賬戶即可，所以本文只做原理性講解。 家庭用戶的IP地址不像企業(yè)、組織或者機構，并非申請一個地址段，而是由運營商分配的一個具體地址，如：183.185.21.171。由于IP地址具有唯一性，因此如果不使用路由器，那么一個家庭寬帶只能有一臺網絡設備能夠訪問互聯(lián)網，而寬帶通過路由器之后，便能夠允許多臺設備同時訪問互聯(lián)網，這是為什么呢？ 路由器相當于一個水池，運營商分配的寬帶接入路由器后，路由器可以根據(jù)自身的地址池重新分配一批IP地址出去，這些IP地址就是我們手機、計算機、電視所獲取到的IP地址。
路由器功能示意圖 但這些地址只對于家庭內網而言有所區(qū)別，相對于互聯(lián)網來說，所有連接在路由器上的家庭網絡設備的IP地址都是運營商分配的IP地址：
家庭網絡設備拓撲圖 總結本文通過通俗易懂的語言結合圖文深入淺出的對IP地址的所有“故事”進行了詳細的說明與介紹。希望通過本文的講解讓更多的人對IP地址，對計算機，對互聯(lián)網有更多新的認識！ 文中如有不妥之處，歡迎批評指正，衷心感謝您的閱讀！ |
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