xiaolin coding 图解网络笔记——IP 篇

1. IP 基本认识

IP 在 TCP/IP 模型中的第三层，网络层。网络层的主要作用是：实现主机与主机之间的通信，也叫点对点（end to end）通信。

MAC（数据链路层）的作用是【直连】的两个设备之间的通信，而 IP 复杂在【没有直连】的两个网络之间进行通信传输。

在网络中的数据包传输中，源 IP 地址和目标 IP 地址在传输过程中是不会变化的（前提：没有使用 NAT 网络），只有源 MAC 地址和目标 MAC 一直在变化。

2. IP 地址的基础知识

在 TCP/IP 网络通信时，每个设备都需要配置正确的 IP 地址，IP 地址（IPv4 地址）由 32 位正整数来表示，这是计算机的二级制表示，人类为了方便记忆采取点分十进制的标记方式：

3. IP 地址的分类

最大主机个数就是主机号个数减 2，因为有两个 IP 地址是特殊的，分别是主机号全 0 或者 全 1，主机号全为 1 指定某个网络下的所有主机，用于广播，主机号全为 0 指定某个网络。

广播地址用于在同一个链路中相互连接的主机之间发送数据包，广播地址可以分为本地广播和直接广播两种，在本网络内广播叫做本地广播，在不同网络之间的广播叫做直接广播

D、E 类地址是没有主机号的，D 类常被用于多播（将包发送给特定组内的所有主机），E 类是预留的分类暂未使用。

IP 分类的优点是简单明了、选路（基于网络地址）简单，缺点是同一网络下没有地址层次，不能很好的与显示网络匹配，因为 C 类最大主机数量太小了，而 B 类的同一网络下的主机数量又太多了。

4. 无分类地址 CIDR

由于 IP 分类存在许多缺点，所以提出了无分类地址，即 CIDR，32 比特的 IP 地址被划分为两部分，前面是网络号，后面是主机号。

表示形式为a.b.c.d/x，其中/x表示前 x 位属于网络号，x 的范围是 0 ~ 32，这就使得 IP 地址更加具有灵活性。

比如 10.100.122.2/24，就表示前 24 位是网络号，剩余的 8 位是主机号。

还有一种划分网络号与主机号形式，那就是子网掩码，意思就是掩盖掉主机号，剩余的就是网络号，将子网掩码和 IP 地址按位计算 AND，就可得到网络号。

为什么要分离网络号和主机号？

因为两台计算机要通讯，首先要判断是否处于同一个广播域内，即网络地址是否相同&#