前言

IP地址（Internet Protocol Address）是指 互联网协议地址，又译为 网际协议地址。
IP地址 是 IP协议 提供的一种统一的地址格式，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。

在网络中我们经常会 访问域名（例如：百度的 www.baidu.com ），其本质就是 对域名所绑定的IP地址 的访问，那么 IP地址是什么呢？

什么是IP协议

IP协议 是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。各个厂家生产的网络系统和设备，如以太网、分组交换网等，它们相互之间不能互通，不能互通的主要原因是因为它们所传送数据的基本单元（技术上称之为“帧”）的格式不同。IP协议 实际上是一套由软件程序组成的协议软件，它把各种不同 帧 统一转换成 IP数据报 格式，使所有各种计算机都能在因特网上实现互通。

什么是IP地址

IP协议 中还有一个非常重要的内容，那就是给因特网上的每台计算机和其它设备都规定了一个唯一的地址，叫做 IP地址。
我们知道 网络中的相互访问 其实就是 相互间的数据传递。如送快递一样，快递发出只有知道你的住址信息，才能将快递送到你的手中。而在网络访问时，只有知道你在网络中的地址信息，才能将数据发送到你的设备上。因此，IP地址其实就是你在网络中的地址信息。与你现实地址不同的是，你的现实地址使用文字表示，而你在网络中的地址（IP地址）是用 二进制数字表示 的。
IP地址 是一个32位的二进制数，通常被分割为4个 8位二进制数（也就是4个字节）。IP地址通常用 点分十进制 表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。例：点分十进IP地址（100.4.5.6），实际上是32位二进制数（01100100.00000100.00000101.00000110）。

发展历程

首先出现的 IP地址 是 IPV4，它只有4段数字，每一段最大不超过255。实际情况是在2019年11月25日IPv4位地址分配完毕。地址空间的不足必将妨碍互联网的进一步发展。为了扩大地址空间，拟通过IPv6重新定义地址空间。
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中解决不好的其它问题。

网络分类

一般我们会将网络划分为 公网（连Internet的） 与 内网。

IP地址类型

根据网络我们将IP地址划分为 公有IP地址 和 私有IP地址。

公有IP地址

一般称公网中的IP地址为公有地址。公有地址由 Inter NIC（因特网信息中心）负责，这些IP地址分配给注册并向Inter NIC提出申请的组织机构。公有地址是全球唯一的，公网中不可能存在两个相同的IP地址。
范围：除了私有地址以外的地址，都属于 公有地址

私有IP地址

一般称 内网（即局域网） 中的IP地址为 私有地址。私有地址是非注册地址，用于组织机构内部使用。私有地址的范围如下：

A类IP地址中：10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
B类IP地址中：172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
C类IP地址中：192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

私有地址与公有地址不同，并不是由Internet分配的，是不允许出现在Internet中的，我们在公网中是看不到私有IP地址的，并且公有地址也不会使用上述的三类地址。因此，私有地址是不能直接与Internet连接的。

IP地址编址方式

IP地址包括两个标识码（ID），即 网络ID和主机ID。Internet委员会定义了5种IP地址类型以适合不同容量的网络，即 A类~E类。

其中A、B、C类由InternetNIC在全球范围内统一分配，D、E类为特殊地址。

A类IP地址

一个A类IP地址是指，在IP地址的四段号码中，第一段号码为网络号码，剩下的三段号码为本地计算机的号码。

B类IP地址

一个B类IP地址是指，在IP地址的四段号码中，前两段号码为网络号码。

B类IP地址的 子网掩码为255.255.0.0，每个网络支持的最大主机数为256的2次方-2=65534台。

C类IP地址

一个C类IP地址是指，在IP地址的四段号码中，前三段号码为网络号码，剩下的一段号码为本地计算机的号码。

C类IP地址的 子网掩码为255.255.255.0，每个网络支持的最大主机数为256-2=254台

D类IP地址

D类IP地址在历史上被叫做多播地址(multicast address)，即 组播地址。在以太网中，多播地址命名了一组应该在这个网络中应用接收到一个分组的站点。多播地址的最高位必须是 1110 ，范围从224.0.0.0到239.255.255.255。

IP地址特殊的网址

1）每一个字节都为0的地址（“0.0.0.0”）对应于当前主机；
2）IP地址中的每一个字节都为1的IP地址（“255．255．255．255”）是当前子网的广播地址；
3）IP地址中凡是以“11110”开头的E类IP地址都保留用于将来和实验使用。
4）IP地址中不能以十进制“127”作为开头，该类地址中数字127．0．0．1到127．255．255．255用于回路测试，如：127.0.0.1可以代表本机IP地址，用“http://127.0.0.1”就可以测试本机中配置的Web服务器。
5）网络ID的第一个6位组也不能全置为“0”，全“0”表示本地网络。

子网掩码

引入 子网掩码(NetMask)，从逻辑上把一个大网络划分成一些小网络。子网掩码是由一系列的1和0构成，通过将其同IP地址做 与 运算来 指出一个IP地址的网络号是什么。
对于传统IP地址分类来说，A类地址的子网掩码是255.0.0.0；B类地址的子网掩码是255.255.0.0；C类地址的子网掩码是255.255.255.0。例如，如果要将一个B类网络166.111.0.0划分为多个C类子网来用的话，只要将其子网掩码设置为255.255.255.0即可，这样166.111.1.1和166.111.2.1就分属于不同的网络了。像这样，通过较长的子网掩码将一个网络划分为多个网络的方法就叫做划分子网(Subnetting)。

如何私网与公网连接

需要将 私有IP地址 转换成 公网IP地址，与外部链接，因此，我们平时使用的 路由器 中会装有一个叫做 NAT（网络地址转换） 的软件，我们的 路由器中会至少会有一个有效的公网IP，NAT会将我们的私有地址转成路由器中的公网IP与外部Internet连接。这样做不仅提供了一定程度的安全，也可以有效的减缓可用的IP地址空间的枯竭问题。（像我们学校或者公司的内网一般都是这么做的）。
另外还有一点，在同一个内网（局域网内），IP地址是唯一的；但是在不同的局域网内，IP地址是可以重复出现的。

举例: 
在局域网A中，有个主机的IP地址是192.168.10.128，那么绝不可能在局域网A中还有其他主机的IP地址为192.168.10.128。

但是在局域网B中却可以有主机的IP地址也是192.168.10.128。

如果局域网A中的192.168.10.128主机与局域网B中的192.168.10.128主机通信，不会冲突吗？不会，因为上述说过，它们最终都是使用路由器中的公网IP来连接外网的，而公网IP是全球唯一的。

127.0.0.1

127.0.0.1 是 本地回环地址，指本地机，一般用来测试用，主要作用有：

一是测试本机的网络配置，能 PING 通 127.0.0.1 说明本机的网卡和IP协议安装都没有问题
另一个作用是某些 SERVER/CLIENT 的应用程序在运行时需调用服务器上的资源，一般要指定SERVER的IP地址，但当该程序要在同一台机器上运行而没有别的SERVER时就可以把SERVER的资源装在本机，SERVER的IP地址设为127.0.0.1也同样可以运行。对于大多数习惯用localhost的来说，实质上就是指向127.0.0.1这个本地IP地址。在操作系统中有个配置文件将localhost与127.0.0.1绑定在了一起。

端口

用于标示 不同进程

OC网络学习03：ip地址探索

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