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IP 基础知识
IP 在 TCP/IP 参考模型中处于第三层，也就是?络层。
?络层的主要作?是：实现主机与主机之间的通信，也叫点对点（end to end）通信。
?络层与数据链路层有什么关系呢？
有的?伙伴分不清 IP（?络层） 和 MAC （数据链路层）之间的区别和关系。
其实很容易区分，在上?我们知道 IP 的作?是主机之间通信?的，? MAC 的作?则是实现「直连」的两个设备之间通信，? IP 则负责在「没有直连」的两个?络之间进?通信传输。
在区间内移动相当于数据链路层，充当区间内两个节点传输的功能，区间内的出发点好?源 MAC 地址，?标地点好??的 MAC 地址。
因此，只有两者兼备，既有某个区间的?票?有整个旅?的?程表，才能保证到达?的地。与此类似，计算机?络中也需要「数据链路层」和「?络层」这个分层才能实现向最终?标地址的通信。
还有重要?点，旅?途中我们虽然不断变化了交通?具，但是旅??程的起始地址和?的地址始终都没变。其实，在?络中数据包传输中也是如此，源IP地址和?标IP地址在传输过程中是不会变化的，只有源 MAC 地址和?标MAC ?直在变化。
IP 地址基础知识
在 TCP/IP ?络通信时，为了保证能正常通信，每个设备都需要配置正确的 IP 地址，否则?法实现正常的通信。
IP 地址（IPv4 地址）由 32 位正整数来表示，IP 地址在计算机是以?进制的?式处理的。
??类为了?便记忆采?了点分?进制的标记?式，也就是将 32 位 IP 地址以每 8 位为组，共分为 4 组，每组以「 . 」隔开，再将每组转换成?进制。
那么，IP 地址最?值也就是
也就说，最?允许 43 亿台计算机连接到?络。
实际上，IP 地址并不是根据主机台数来配置的，?是以?卡。像服务器、路由器等设备都是有 2 个以上的?卡，也就是它们会有 2 个以上的 IP 地址。
因此，让 43 亿台计算机全部连?其实是不可能的，更何况 IP 地址是由「?络标识」和「主机标识」这两个部分组成的，所以实际能够连接到?络的计算机个数更是少了很多。
可能有的?伙伴提出了疑问，现在不仅电脑配了 IP， ?机、IPad 等电?设备都配了 IP 呀，照理来说肯定会超过 43亿啦，那是怎么能够?持这么多 IP 的呢？
因为会根据?种可以更换 IP 地址的技术 NAT ，使得可连接计算机数超过 43 亿台。 NAT 技术后续会进?步讨论和说明。
IP 地址的分类
互联?诞?之初，IP 地址显得很充裕，于是计算机科学家们设计了分类地址。
IP 地址分类成了 5 种类型，分别是 A 类、B 类、C 类、D 类、E 类。
上图中??部分为分类号，?以区分 IP 地址类别。
什么是 A、B、C 类地址？
其中对于 A、B、C 类主要分为两个部分，分别是?络号和主机号。这很好理解，好??林是 A ?区 1 栋 101 号，你是 B ?区 1 栋 101 号。
我们可以?下?这个表格， 就能很清楚的知道 A、B、C 分类对应的地址范围、最?主机个数。
A、B、C 分类地址最?主机个数是如何计算的呢？
最?主机个数，就是要看主机号的位数，如 C 类地址的主机号占 8 位，那么 C 类地址的最?主机个数：
为什么要减 2 呢？
因为在 IP 地址中，有两个 IP 是特殊的，分别是主机号全为 1 和 全为 0 地址。
主机号全为 1 指定某个?络下的所有主机，?于?播
主机号全为 0 指定某个?络因此，在分配过程中，应该去掉这两种情况。
?播地址?于什么？
?播地址?于在同?个链路中相互连接的主机之间发送数据包。
当主机号全为 1 时，就表示该?络的?播地址。例如把 172.20.0.0/16 ??进制表示如下：
10101100.00010100.00000000.00000000
将这个地址的主机部分全部改为 1，则形成?播地址：
10101100.00010100. 11111111.11111111
再将这个地址??进制表示，则为 172.20.255.255 。
?播地址可以分为本地?播和直接?播两种。
在本?络内?播的叫做本地?播。例如?络地址为 192.168.0.0/24 的情况下，?播地址是 192.168.0.255 。因为这个?播地址的 IP 包会被路由器屏蔽，所以不会到达 192.168.0.0/24 以外的其他链路上。
在不同?络之间的?播叫做直接?播。例如?络地址为 192.168.0.0/24 的主机向 192.168.1.255/24 的?标地址发送 IP 包。收到这个包的路由器，将数据转发给 192.168.1.0/24，从?使得所有192.168.1.1~192.168.1.254 的主机都能收到这个包（由于直接?播有?定的安全问题，多数情况下会在路由器上设置为不转发） 。
什么是 D、E 类地址？
? D 类和 E 类地址是没有主机号的，所以不可?于主机 IP，D 类常被?于多播，E 类是预留的分类，暂时未使?。
多播地址?于什么？
多播?于将包发送给特定组内的所有主机。
由于?播?法穿透路由，若想给其他?段发送同样的包，就可以使?可以穿透路由的多播。
多播使?的 D 类地址，其前四位是 1110 就表示是多播地址，?剩下的 28 位是多播的组编号。
从 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255 都是多播的可?范围，其划分为以下三类：
224.0.0.0 ~ 224.0.0.255 为预留的组播地址，只能在局域?中，路由器是不会进?转发的。
224.0.1.0 ~ 238.255.255.255 为?户可?的组播地址，可以?于 Internet 上。
239.0.0.0 ~ 239.255.255.255 为本地管理组播地址，可供内部?在内部使?，仅在特定的本地范围内有效。
IP 分类的优点
不管是路由器还是主机解析到?个 IP 地址时候，我们判断其 IP 地址的?位是否为 0，为 0 则为 A 类地址，那么就能很快的找出?络地址和主机地址。
其余分类判断?式参考如下图：
所以，这种分类地址的优点就是简单明了、选路（基于?络地址）简单。
IP 分类的缺点
缺点?
同??络下没有地址层次，?如?个公司??了 B 类地址，但是可能需要根据?产环境、测试环境、开发环境来划分地址层次，?这种 IP 分类是没有地址层次划分的功能，所以这就缺少地址的灵活性。
缺点?
A、B、C类有个尴尬处境，就是不能很好的与现实?络匹配。
C 类地址能包含的最?主机数量实在太少了，只有 254 个，估计?个?吧都不够?。
? B 类地址能包含的最?主机数量?太多了，6 万多台机器放在?个?络下?，?般的企业基本达不到这个规模，闲着的地址就是浪费。
这两个缺点，都可以在 CIDR ?分类地址解决。
学自小林coding，侵删