ip地址|IP 基础知识“全家桶”,45 张图一套带走

前言
前段时间 , 有读者希望我写一篇关于 IP 分类地址、子网划分等的文章 , 他反馈常常混淆 , 摸不着头脑 。
那么 , 说来就来!而且要盘就盘全一点 , 顺便挑战下小林的图解功力 , 所以就来个 IP 基础知识全家桶 。
吃完这个 IP 基础知识全家桶全家桶 , 包你撑着肚子喊出:“ 真香!”
不多说 , 直接上菜 , 共分为 三道菜:首先是前菜 「 IP 基本认识 」其次是主菜 「IP 地址的基础知识」最后是点心 「IP 协议相关技术」
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IP 基础知识全家桶正文前菜 —— IP 基本认识
IP 在 TCP/IP 参考模型中处于第三层 , 也就是 网络层 。
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IP 的作用
网络层与数据链路层有什么关系呢?
有的小伙伴分不清 IP(网络层) 和 MAC (数据链路层)之间的区别和关系 。
其实很容易区分 , 在上面我们知道 IP 的作用是主机之间通信中的 , 而 MAC 的作用则是实现「直连」的两个设备之间通信 , 而 IP 则负责在「没有直连」的两个网络之间进行通信传输 。
举个生活的栗子 , 小林要去一个很远的地方旅行 , 制定了一个行程表 , 其间需先后乘坐飞机、地铁、公交车才能抵达目的地 , 为此小林需要买飞机票 , 地铁票等 。
飞机票和地铁票都是去往特定的地点的 , 每张票只能够在某一限定区间内移动 , 此处的「区间内」就如同通信网络中数据链路 。
在区间内移动相当于数据链路层 , 充当区间内两个节点传输的功能 , 区间内的出发点好比源 MAC 地址 , 目标地点好比目的 MAC 地址 。
整个旅游行程表就相当于网络层 , 充当远程定位的功能 , 行程的开始好比源 IP , 行程的终点好比目的 IP 地址 。
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IP 的作用与 MAC 的作用
如果小林只有行程表而没有车票 , 就无法搭乘交通工具到达目的地 。相反 , 如果除了车票而没有行程表 , 恐怕也很难到达目的地 。因为小林不知道该坐什么车 , 也不知道该在哪里换乘 。
因此 , 只有两者兼备 , 既有某个区间的车票又有整个旅行的行程表 , 才能保证到达目的地 。与此类似 ,计算机网络中也需要「数据链路层」和「网络层」这个分层才能实现向最终目标地址的通信 。
还有重要一点 , 旅行途中我们虽然不断变化了交通工具 , 但是旅行行程的起始地址和目的地址始终都没变 。其实 , 在网络中数据包传输中也是如此 ,源IP地址和目标IP地址在传输过程中是不会变化的 , 只有源 MAC 地址和目标 MAC 一直在变化 。
主菜 —— IP 地址的基础知识
在 TCP/IP 网络通信时 , 为了保证能正常通信 , 每个设备都需要配置正确的 IP 地址 , 否则无法实现正常的通信 。
IP 地址(IPv4 地址)由32位正整数来表示 , IP 地址在计算机是以二进制的方式处理的 。
而人类为了方便记忆采用了 点分十进制的标记方式 , 也就是将 32 位 IP 地址以每 8 位为组 , 共分为 4组 , 每组以「.」隔开 , 再将每组转换成十进制 。
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点分十进制
那么 , IP 地址最大值也就是
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