IP地址

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1. IP地址的表示方法

IP地址是网络节点的唯一标识，用于设备间通信的地址寻址。

表示方法：点分十进制

IP地址采用点分十进制表示法，格式为：x.x.x.x
取值范围：0.0.0.0 到 255.255.255.255

2. IP地址的组成

从计算机的角度看，一个完整的IPv4地址由32位二进制数字组成，每8位为一组，中间使用点号分隔。
示例：

3. IP地址的类型

3.1 根据第一个字节范围分类

类别
第一个字节范围
说明
A类
1-126
大规模网络
B类
128-191
中型网络
C类
192-223
小型网络
D类
224-239
组播地址
E类
240-254
保留地址
注意：127.x.x.x 保留用于环回测试（如127.0.0.1）

地址通信类型

类型
说明
单播地址 (Unicast)
在同一个网络中，一个地址只能对应一个设备，实现一对一通信
组播地址 (Multicast)
一个地址代表多个设备，适用于视频会议、同屏播放等一对多场景

Windows查看IP地址命令

示例输出：

3.2 根据使用范围分类

私网/内网地址

  • 特点：可重复使用（在不同网络中）、免费
  • 限制：不允许直接访问互联网
  • 应用场景：构建内部局域网，借助NAT（网络地址转换）技术实现与互联网的通信
私网地址范围：
  • A类：10.0.0.0 - 10.255.255.255
  • B类：172.16.0.0 - 172.31.255.255
  • C类：192.168.0.0 - 192.168.255.255

公网地址

  • 特点：可直接访问互联网、需要申请和付费使用

4. 子网掩码 (Netmask)

1. 默认子网掩码

地址类别
子网掩码
CIDR表示
A类
255.0.0.0
/8
B类
255.255.0.0
/16
C类
255.255.255.0
/24

2. 判断多个IP地址是否属于同一网段

默认情况下，只有相同网段的多个地址间才可以相互通信。判断方法：将IP地址和子网掩码转换为二进制，进行按位与运算，结果相同则在同一个网段。
计算示例：
两个IP地址的网络号相同，属于同一网段。

3. 识别有效IP地址

  • IP地址结构：网络位 + 主机位
  • 网络位：子网掩码中"1"对应的部分
  • 主机位：子网掩码中"0"对应的部分
有效IP地址规则： 从二进制角度讲，主机位不能全为0或全为1：
  • 全为0：网络地址，代表整个网段
  • 全为1：广播地址，用于向该网段所有设备广播

5. 网关 (Gateway)

网关是网络的出口设备，通常指路由器接口。当设备需要与不同网段的设备通信时，数据包会发送到网关，由网关进行转发。
网络拓扑示例：
notion image

6. DNS服务器地址

功能：域名解析 原理：网络环境中默认只能使用IP地址进行通信，通过DNS可以将主机名（域名）解析为对应的IP地址。
notion image
常见公共DNS服务器：
  • 114.114.114.114
  • 8.8.8.8 (Google DNS)
  • 1.1.1.1 (Cloudflare DNS)

7. 网络诊断工具

ping命令

用于测试网络连通性。
示例：
输出解读：
TTL值说明：
  • 64：Linux系统
  • 128：Windows系统
  • 255：网络设备 数据包每经过一个路由设备，TTL值自动减1。

8. IPv6地址

1. 简介

目的：解决IPv4地址不足的问题 特点：
  • 地址长度：128位，可表示 2¹²⁸ 个不同地址
  • 表示方法：冒号分十六进制表示法
  • 格式：XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX
  • 取值范围：0000 ~ FFFF

2. IPv6地址缩写规则

前导零省略

连续零块缩写

多个连续的0可以缩写为双冒号"::"，但双冒号在一个地址中只能出现一次。
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