IP 地址在网络层把不同的物理网络地址同一地址到全球唯一统一的 IP 上（屏蔽物理网络差异 ), 是唯一标识互联网中计算机的逻辑地址 (相当于一个手机号码, 并可以通过唯一的手机号码找到手机的), 所以 IP 地址也被称为互联网地址的，由此可见它们的重要性。
IP 地址格式
在常用的 IPv4 中，我们指定 IP 地址长度为 32 位二进制，一般将 32 位地址划分为 4 个 8 位二进制，然后将其转换为 4 个十进制数。每个数字由点分隔，比如 127.0. 0. 1 (localhost)，而且这种方式被称为“点号表示”。
子网：连接到底层路由器一个接口所连接到的所有网络设备称为子网，连接接口称为网关。同一子网通信不需要网关，不同子网通信需要网关。
IP 地址分配
IP 地址分配的基本原则是将相同的网络号和不同的主机号分配给同一网络中的不同主机 (子网、网段)。
IP 地址常见分类
A 类 IP: 一个 A 类 IP 地址由一个 1 字节的网络地址和一个 3 字节的主机地址组成。网络地址的最高位必须为“0”，地址范围从 1.0.0.0 到 126.0.0.0。现有 126 个 A 类网络，每个网络拥有 1 亿多台主机。
B 类 IP:B 类 IP 地址由两个字节的网络地址和两个字节的主机地址组成。至于范围由 128.0.0.0 到 191.255. 255. 255，网络地址的最高位必须是“10”。现有 16382 个 B 类网络，每个网络可以承载 60000 多台主机。
C 类 IP：IP 地址由一个 3 字节的网络地址和一个 1 字节的主机地址组成。网络地址的最高位必须是“110”。从 192.0. 0. 0 到 223.255.255.255 组成。C 类网络可达 209 万余台，每个网络可容纳 254 台主机。
类 D 地址：作用是用于多点广播（Multicast），IP 地址的第一个字节以“1110”开头，这是一个特殊的保留地址。它不指向前面所说的特定的网络。多点广播地址用于一次找寻一组计算机的地址，它的标识共享同一协议的一组计算机。
E 类 IP 地址: 以“1111”开头，供研究和实验使用，预留作日后使用。
NAT 地址转换
私网地址只能在局域网中使用，不同的局域网可以使用相同的私网地址，私网地址不能出现于 Internet 上。那么，私网地址如何访问 Internet 呢? 这需要 NAT 地址进行转换，它将内部网络地址映射到外部网络地址上。
NAT 地址转换实现了内网 IP 地址与公网 IP 地址之间的相互转换，将内网的大量 IP 地址转换为一个或少量的公网 IP 地址，这样便大大减少了公网 IP 地址的占用。
家庭网络绝大部分都使用的是端口映射的方式。NAT 的核心是一个映射表 (源 IP 地址、源端口、目标 IP 地址、目标端口)，它将内部网络的源 IP 地址和端口映射到相同公共网络地址的不同端口。
简而言之，家庭网络通常因为它的规模通常使用了 192．168 开头的私网地，光猫拨号获得一个公共网络地址 (或运营商的私网地址)，通过 NAT 映射到公共网络地址的不同端口，接入 Internet。注意，NAT 模式与路由模式不同。
其他 IP 地址
浮动 IP：浮动 IP 通常是一个公开并且可以路由到 IP 地址、同时不会自动分配给实体设备的 IP 地址。项目管理者临时将动态 IP 分配给一个或多个实体设备。
这个实体设备有一个自动分配的静态 IP: 用于内部网设备之间的通信。此内部网是外部无法路由到的私有地址。外部网识别和访问能被通过的方式是通过浮动 IP 内部网实体的服务。
虚拟 IP: 一种不会与特定计算机或网卡对应的 IP 地址。任何发送到此 IP 地址的所有数据包，最终将通过真实的网卡到达目标主机的目标进程。
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