IP地址在網絡層把不同的物理網絡地址同一地址到全球唯一統一的IP上（屏蔽物理網絡差異),是唯一標識互聯網中計算機的邏輯地址(相當于一個手機號碼,并可以通過唯一的手機號碼找到手機的),所以IP地址也被稱為互聯網地址的，由此可見它們的重要性。

IP地址格式

在常用的IPv4中，我們指定IP地址長度為32位二進制，一般將32位地址劃分為4個8位二進制，然后將其轉換為4個十進制數。每個數字由點分隔，比如127.0. 0. 1 (localhost)，而且這種方式被稱為“點號表示”。

子網：連接到底層路由器一個接口所連接到的所有網絡設備稱為子網，連接接口稱為網關。同一子網通信不需要網關，不同子網通信需要網關。

IP地址分配

IP地址分配的基本原則是將相同的網絡號和不同的主機號分配給同一網絡中的不同主機(子網、網段)。

IP地址常見分類

A類IP:一個A類IP地址由一個1字節的網絡地址和一個3字節的主機地址組成。網絡地址的最高位必須為“0”，地址范圍從1.0.0.0到126.0.0.0。現有126個A類網絡，每個網絡擁有1億多臺主機。

B類IP:B類IP地址由兩個字節的網絡地址和兩個字節的主機地址組成。至于范圍由128.0.0.0到191.255. 255. 255，網絡地址的最高位必須是“10”。現有16382個B類網絡，每個網絡可以承載60000多臺主機。

C類IP：IP地址由一個3字節的網絡地址和一個1字節的主機地址組成。網絡地址的最高位必須是“110”。從192.0. 0. 0到223.255.255.255組成。C類網絡可達209萬余臺，每個網絡可容納254臺主機。

類D地址：作用是用于多點廣播（Multicast），IP地址的第一個字節以“1110”開頭，這是一個特殊的保留地址。它不指向前面所說的特定的網絡。多點廣播地址用于一次找尋一組計算機的地址，它的標識共享同一協議的一組計算機。

E類IP地址:以“1111”開頭，供研究和實驗使用，預留作日后使用。

NAT地址轉換

私網地址只能在局域網中使用，不同的局域網可以使用相同的私網地址，私網地址不能出現于Internet上。那么，私網地址如何訪問Internet呢?這需要NAT地址進行轉換，它將內部網絡地址映射到外部網絡地址上。

NAT地址轉換實現了內網IP地址與公網IP地址之間的相互轉換，將內網的大量IP地址轉換為一個或少量的公網IP地址，這樣便大大減少了公網IP地址的占用。

家庭網絡絕大部分都使用的是端口映射的方式。NAT的核心是一個映射表(源IP地址、源端口、目標IP地址、目標端口)，它將內部網絡的源IP地址和端口映射到相同公共網絡地址的不同端口。

簡而言之，家庭網絡通常因為它的規模通常使用了192．168開頭的私網地，光貓撥號獲得一個公共網絡地址(或運營商的私網地址)，通過NAT映射到公共網絡地址的不同端口，接入Internet。注意，NAT模式與路由模式不同。

其他IP地址

浮動IP：浮動IP通常是一個公開并且可以路由到IP地址、同時不會自動分配給實體設備的IP地址。項目管理者臨時將動態IP分配給一個或多個實體設備。

這個實體設備有一個自動分配的靜態IP:用于內部網設備之間的通信。此內部網是外部無法路由到的私有地址。外部網識別和訪問能被通過的方式是通過浮動IP內部網實體的服務。

虛擬IP:一種不會與特定計算機或網卡對應的IP地址。任何發送到此IP地址的所有數據包，最終將通過真實的網卡到達目標主機的目標進程。

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