一文看懂TCP/IP中的相关知识

前言

学习到的东西如果能以自己的方式讲述出来，那就是真的理解了。记得没有学习计算机网络相关知识之前，对于这个模块的东西一片混沌，什么私有Ip，公网IP，路由器、交换机，MAC地址换七八糟的弄得我头大，后来经过系统的学习终于整明白了，写个博客分享一下吧！原创不易，且行且珍惜。

IP基础知识

对这部分知识了解的可以跳过。

什么是IP？

IP地址（英语：Internet Protocol）是一种在Internet上的给主机编址的方式，也称为网际协议地址。例如IP：119.23.27.40，被**.**分成四个部分，每个部分8bit，所以IP地址是32bit的。

IP的分类

最开始设计IP的时候并没有想到如今的计算机如此普及，而IP的数量是有限的，为了让有限的IP供全球使用，想了这样一个办法：
根据网络号将IP地址分为A、B、C、D、E五类，前三类地址的范围如下：

在这个分类中又保留了一些私有IP段，我们的计算机联网的时候可以通过私有IP和公有IP，他们的区别就在于公有IP是唯一的，但是私有IP只需要保证在局域网内唯一，可以想想，通过这样的技术，一个公有IP内部就可以接入很多的私有IP，每类的每个公有IP内部可以分配的私有IP数如上表中所示。根据这个最大的主机数就可以让这些IP使用在不同的网络布局，A、B、C分别适用大型网络；中型网络；小型网络。就如同家里的路由器，一般家里的联网设备不会超过254个，一般都是192.168.1.*。

子网掩码

通过上述的方式解决我们的IP地址不够用的问题，但是我们发现一个小问题，C类的IP地址能链接的最大主机数254个，如今一个网吧都不够分的吧！B类地址又能够达到65534个主机，一般的企业都用不到那么多，剩下的就浪费了。
为了解决这个问题，引入了一项技术叫做无类型域间选路（CIDR）。使用这种技术，IP地址由两部分组成，网络号和主机号，比如有时候我们会看到这样的IP：10.0.0.111/24，这种形式的就是CIDR，其中24就代表前面的24位是网络号，另外八位就是主机号。CIDR使得子网掩码出现了，比如255.255.255.0,子网掩码和IP地址进行与操作就可以得到我们的网络号。

计算机间通信

计算机通信分为内网和需要经过公网，在将通信之前先要先明白几个概念。

MAC地址

在将计算机间的通信之前，我们先来看看什么是MAC地址。每台计算机都配有网卡，每块网卡在出厂就带着一块网卡，MAC地址是由16进制数字组成的物理地址，是全球唯一的，比如下图中所示：

那为什么不直接用MAC地址通信？只能说想法是天真的，就像是你知道一个人的名字就可以找到他吗？你需要他的住址，根据住址一步一步的找到他，MAC地址就相当于名字，而IP就是那个地址，在Internet中，通过对IP地址的一次一次的路由，通过各种算法的解析