与IP地址有关的那些点

背景

计算机间要实现网络通信，就必须要有一个合法的IP地址。

定义

IP地址是因特网上的某个设备的一个编号，IP地址一般由网络号、和主机号来组成。简写为：IP地址=网络地址+主机地址。

如IP地址192.168.100.102，它的构成如下：
网络地址：192.168.100.0
主机地址：0.0.0.102
IP地址=网络地址+主机地址=192.168.100.1
广播地址：192.168.100.255

一般内网的IP地址是以192.168开头的，公网可以是以100.110.开头。而内网的IP地址是私有地址，是不能直接在internet网络中应用的，需要转为公有地址。

使用

用网线直接连接的计算机或通过HUB（集线器）或普通交换机间接连接的计算机之间要想相互通讯，它们必须要在同一个网络，也就是说他们的网络地址必须相同，且主机地址必须不一样。

计算网络地址就是判断网络中的计算机在不在同一个网络，在就能通，不在就不能通。

子网掩码

IP地址是要搭配子网掩码来使用的。

子网掩码是用来判断任意两台计算机的ip地址是否属于同一子网络的根据。最为简单的理解就是两台计算机各自的ip地址与子网掩码进行and运算后，得出的结果是相同的，则说明这两台计算机是处于同一个子网络上的，可以进行直接的通讯。

子网掩码的长度和IP地址一样也是一串32位的二进制数字，只不过为人类的可读性和记忆性的方便，通常使用十进制数字来表示。二进制给机器看，十进制给人看。

子网掩码就是用来遮掩IP地址并划分网段的工具，根据遮掩的位数不同来划分不同的网段。

子网掩码还需要满足一个条件才可以使用：把子网掩码转换为二进制，它的二进制中1和0必须是连续的。

同一个IP地址根据不同子网掩码，会划分出不同的网络号和机器号。

计算网络地址

计算过程：将IP地址和子网掩码都换算成二进制，然后进行与运算，得到的结果就是网络地址。
如：IP地址：202.99.160.50 子网掩码是255.255.255.0
1）将IP地址和子网掩码分别换算成二进制
202.99.160.50换算成二进制为：11001010 01100011 10100000 00110010
255.255.255.0换算成二进制为：11111111 11111111 11111111 00000000
2）将二者进行与运算，得到结果为：11001010 01100011 10100000 00000000
3）将运算结果换算成十进制，就是网络地址：202.99.160.0
也就是说，从200.99.160.0到200.99.160.255都是同一个子网网段（网络号），里面的0-255号可以分配给不同的机器，0-255号都是机器的号码。

扩展

实际使用过程中，我们需要用ping命令来确定两台计算机是否可以通，如果ping不同，如何让ip不在同一个网段的计算机相互访问呢？

方法如下：

1.如果是同处于一个内部网络环境的，就是一个大的局域网。比bai如192.168.0.1/24和192.168.1.1/24，他们并不在一个网段内所以无法直接ping通。这时候可以把2台计算机接入路由器设置静态或者动态路由，计算机网关指向路由，这样icmp包就可以相互到达，双方ping通。

2.有一种情况是有一台机器是属于内网的ip如192.168.10.1，另外一台计算机是公网IP，如202.100.1.17，如果这2台要ping通的话，内网IP的那台机器只要能联网就能ping的通公网IP的计算机，而公网的计算机要访问内网计算机，需要通过VPN或者端口映射来完成访问。

3.如果2台计算机同时处于公网内，只要能联网肯定是可以ping通的。要ping通，必须B能回应消息，故B也会发查找网关的MAC arp请求，明显能通。假设B设置网关为另一个不存在的ip，那么B会一直arp请求，也是ping不通，若B没有设置网关，不会转发arp请求的，也ping不通。

参考：
https://blog.youkuaiyun.com/weixin_42724467/article/details/90293151
https://www.zhihu.com/question/56895036/answer/150953183
https://zhidao.baidu.com/question/552912715.html
http://www.eepw.com.cn/article/284131.htm
https://zhuanlan.zhihu.com/p/71534299
https://hsk.oray.com/news/5946.html