ip 地址就是分配给联网设备的一串数字编号，相当于设备在互联网里的门牌号，所有接入网络的电脑手机路由器服务器都需要拥有 ip 地址，网络依靠这个编号识别设备位置，实现数据的发送接收，让不同设备之间可以互相通信，访问网页下载文件视频通话这些联网行为，底层全部依靠 ip 地址完成寻址转发。ip 地址分为 ipv4 和 ipv6 两大版本，ipv4 是 32 位数字，常用四段十进制形式，例如 192.168.1.1，因为地址总量有限，现在正在逐步推广 128 位的 ipv6，解决地址资源不足的问题。ip 地址还区分公网 ip 和内网 ip，公网 ip 可以直接在互联网上被其他外部设备访问，内网 ip 只在局域网内部生效，家用路由器下的手机电脑一般都是内网 ip，通过路由器做地址转换共享同一个公网 ip 上网。

核心概念详解

ipv4 地址结构

ipv4 总长度 32 比特，拆成 4 个 8 位字节，每个字节取值范围 0 到 255，用点分隔书写。一个完整 ipv4 地址由网络位和主机位两部分组成，网络位用来标识设备所属的网络网段，主机位用来区分这个网段里面不同的设备，通过子网掩码可以划分网络位和主机位，以此规划局域网规模。

ipv6 地址结构

ipv6 长度为 128 比特，写法是八组四位十六进制数，地址容量极大，不再依赖传统子网掩码，使用前缀长度标识网段，不需要大量使用网络地址转换，设备可以直接拥有全球唯一公网地址，提升端到端通信能力。

公网 ip 与内网 ip 分类

私有内网 ip 保留网段有三类，分别是 10 开头网段，172.16 到 172.31 网段，192.168 开头网段，这些地址只允许本地局域网内部使用，跨网通信必须经过 NAT 地址转换。

ip 地址的主要作用

1 网络寻址定位

数据包在互联网传输的时候，每一个路由器都会读取数据包里面的目标 ip 地址，对照路由表判断下一跳转发路径，最终把数据包送到目标设备，没有 ip 地址，网络就不知道数据该送往哪一台设备。

2 设备身份识别

在同一网络里面，每台联网设备 ip 地址不能重复，一旦冲突就会出现网络异常，设备无法正常联网，ip 是网络层识别终端的核心标识。

3 网络管理与访问控制

防火墙 路由策略 访问黑名单 流量统计都可以基于 ip 地址实现，管理员可以根据 ip 限制访问权限，统计某个地址的流量，定位异常攻击来源。

4 支撑上层网络应用

网页浏览 邮件传输 文件传输 远程访问 在线游戏这些应用，都建立在 ip 地址通信基础之上，上层协议比如 tcp udp 都依托 ip 地址完成主机之间的数据传输。

数据包基于 ip 地址通信的基本流程

第一步 源设备准备数据包，在包头写入源 ip 地址也就是本机 ip，同时写入目标 ip 地址也就是接收设备的 ip。

第二步 数据包发送到本地网关路由器，路由器读取目标 ip，查询路由表，确定转发出口。

第三步 数据包经过多个中间路由器逐跳转发，跨越不同运营商网络，一直抵达目标 ip 所在网络。

第四步 目标网络把数据包交付给对应的目标设备，设备识别源 ip 之后，再按照同样寻址方式返回响应数据包，完成双向通信。

ip 地址作为网络层核心标识，承担寻址识别转发管控的基础职能，是整个互联网能够互联互通的基础要素，理解 ip 地址的概念与作用，是学习计算机网络排障组网的必备基础，后续子网划分 NAT 路由配置等网络技术，全部围绕 ip 地址展开。

【常见问题】

问题 1 为什么同一个局域网里面两台设备不能使用相同 ip 地址

回答 1 因为 ip 地址是局域网内设备唯一识别编号，重复 ip 地址会引发 ip 冲突，两台设备都会出现网络丢包断连，这是 ip 地址概念里非常关键的基础规则，ip 地址的作用就是区分不同主机，重复之后网络无法判断数据应该交给哪台设备。

问题 2 公网 ip 和内网 ip 在 ip 地址的作用上有什么差别

回答 2 公网 ip 可以在全球互联网路由寻址，外部设备可以直接通过这个 ip 地址访问主机，内网 ip 仅本地局域网生效，不能跨公网路由，这也是 ip 地址作用里寻址范围的核心区别，内网设备需要借助 NAT 转换，才能利用公网 ip 完成对外通信。

问题 3 ipv4 地址数量不够为什么还要推广 ipv6，和 ip 地址概念有什么关联

回答 3 ipv4 是 32 位 ip 地址，总地址数量有限，随着联网设备暴增地址枯竭，ipv6 是新一代 ip 地址，扩大地址位数，提供海量 ip 地址，延续 ip 地址的核心概念，继续给每台设备分配唯一网络标识，保障网络寻址转发的基础作用。

【免责申明】

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