二、 IP 地址的基础知识 _主机

文章目录二、 IP 地址的基础知识三、IP 协议相关技术
一、IP的基础认识
IP 在 TCP/IP 参考模型中处于第三层，也就是网络层。
网络层的主要作用是：实现主机与主机之间的通信，也叫点对点（end to end）通信。
网络层与数据链路层有什么关系呢？
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用的，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?个很远的地方旅行，制定了?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?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。
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。
总之，其实链路层其实就是进行数据传输的，网络层就是转发的功能，地图作用，导向目的地。
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?点，旅行途中我们虽然不断变化了交通?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 ?直在变化。
二、 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?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?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?进制。
那么，IP 地址最大值也就是
也就说，最大允许 43 亿台计算机连接到网络。
实际上，IP 地址并不是根据主机台数来配置的，而是以网卡。像服务器、路由器等设备都是有 2 个以上的网卡，也就是它们会有 2 个以上的 IP 地址。
因此，让 43 亿台计算机全部连网其实是不可能的，更何况 IP 地址是由网络标识和主机标识这两个部分组成的，所以实际能够连接到网络的计算机个数更是少了很多。
可能有的小伙伴提出了疑问，现在不仅电脑配了 IP，手机、IPad 等电子设备都配了 IP 呀，照理来说肯定会超过 43亿啦，那是怎么能够支持这么多 IP 的呢？
因为会根据?种可以更换 IP 地址的技术 NAT，使得可连接计算机数超过 43 亿台。NAT 技术后续会进?步讨论和说明。
IP 地址的分类
互联网诞生之初，IP 地址显得很充裕，于是计算机科学家们设计了分类地址。
IP 地址分类成了 5 种类型，分别是 A 类、B 类、C 类、D 类、E 类。
上图中?色部分为分类号，用以区分 IP 地址类别。
什么是 A、B、C 类地址？
其中对于 A、B、C 类主要分为两个部分，分别是网络号和主机号。这很好理解，好比小林是 A 小区 1 栋 101 号，你是 B 小区 1 栋 101 号。