如何查询你电脑的IP地址？一文带你搞懂IP地址

前言

上一章介绍了数据链路层——以太网数据帧的报文格式（你知道以太网数据帧在网络中如何发送和接收的吗？一文带你搞懂它），本章介绍下网络层——IP地址。

你们都知道计算机都会有一个IP地址，只有配置了IP地址的主机才能够上网，IP地址的获取能够手动静态配置，也能够经过DHCP动态获取IP地址。

以下图所示，本机是自动获取IP地址的，若是使用静态的方式配置IP地址，须要配置IP地址、子网掩码、默认网关。

如何查看本机动态获取的地址呢？

经过cmd打开命令提示符，输入“ipconfig”,以下图所示能够看到本机获取的IP地址为192.168.1.25, 子网掩码为255.255.255.0，网关为192.168.1.1。

上面查询到的地址是私网地址，那么如何查看本身的公网地址呢？以下图，本机使用的公网地址是114.252.113.101，使用的是北京联通的地址。

正文

1 什么是IP地址：
IP地址（Internet Protocol Address）是指互联网协议地址，又叫网际协议地址。
IP地址是IP协议（IP协议是为计算机网络相互链接进行通讯而设计的协议）提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理MAC地址的差别。

IP地址就像是咱们的家庭住址同样，若是你要写信给一我的，你就要知道他（她）的地址，这样邮递员才能把信送到。计算机发送信息就比如是邮递员，它必须知道惟一的“家庭地址”才能不至于把信送错人家。只不过咱们的地址是用文字来表示的，计算机的地址用二进制数字表示。

2 IP地址做用

IP地址用来标识网络中的设备，具备IP地址的设备能够在同一网段内或跨网段通讯。（后续会介绍网络中的主机如何经过IP地址进行通讯的）

IP地址包括两部分，第一部分是网络号，表示IP地址所属的网段，第二部分是主机号，用来惟一标识本网段上的某台网络设备。

3 IP地址表示
IPv4地址为32比特的二进制数，一般用点分十进制表示

IP地址是一个32位的二进制数，一般被分割为4个“8位二进制数”（也就是4个字节）。

IP地址一般用“点分十进制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。

例：点分十进IP地址（100.4.5.6），其实是32位二进制数（01100100.00000100.00000101.00000110）。

二进制和十进制转换：

例如：100=64+32+4=2^6+2^5+2^2 ,那么100的二进制就是 0110 0100 。

4 IP地址分类

IPv4地址被划分为A、B、C、D、E五类，每类地址的网络号包含不一样的字节数。

A类，B类，和C类地址为可分配IP地址，每类地址支持的网络数和主机数不一样。

好比，A类地址可支持126个网络，每一个网络支持2^24 （16,777,216 )个主机地址，另外每一个网段中的网络地址和广播地址不能分配给主机。

C类地址支持200多万个网络，每一个网络支持256个主机地址，其中254个地址能够分配给主机使用。

D类地址为组播地址。主机收到以D类地址为目的地址的报文后，且该主机是该组播组成员，就会接收并处理该报文。

各种IP地址能够经过第一个字节中的比特位进行区分。

如A类地址第一字节的最高位固定为0，B类地址第一字节的高两位固定为10，C类地址第一字节的高三位固定为110，D类地址第一字节的高四位固定为1110，E类地址第一字节的高四位固定为1111。

5 私有地址、特殊地址:

IPv4中的部分IP地址被保留用做特殊用途。

为节省IPv4地址，A， B， C类地址段中都预留了特定范围的地址做为私网地址。

如今，世界上全部终端系统和网络设备须要的IP地址总数已经超过了32位IPv4地址所能支持的最大地址数4，294，967，296。为主机分配私网地址节省了公网地址，能够用来缓解IP地址短缺的问题。企业网络中广泛使用私网地址，不一样企业网络中的私网地址能够重叠。默认状况下，网络中的主机没法使用私网地址与公网通讯；当须要与公网通讯时，私网地址必须转换成公网地址。

私有地址范围:
10.0.0.0~10.255.255.255

172.16.0.0~172.31.255.255

192.168.0.0~192.168.255.255

还有其余一些特殊IP地址，如127.0.0.0网段中的地址为环回地址，用于诊断网络是否正常。IPv4中的第一个地址0.0.0.0表示任何网络，这个地址的做用将在路由原理中详细介绍。IPv4中的最后一个地址255.255.255.255是0.0.0.0网络中的广播地址。

特殊地址
127.0.0.0 ~ 127.255.255.255

0.0.0.0

255.255.255.255

6 子网掩码:

上面介绍到IP地址由网络部分和主机部分组成，那么如何区分呢？子网掩码用于区分网络部分和主机部分。

子网掩码与IP地址的表示方法相同。

每一个IP地址和子网掩码一块儿能够用来惟一的标识一个网段中的某台网络设备。子网掩码中的1表示网络位，0表示主机位。

例如：子网掩码 255.128.0.0表示网络位为9位，主机位为23位。

默认子网掩码：

每类IP地址有一个缺省子网掩码。

A类地址的缺省子网掩码为8位，即第一个字节表示网络位，其余三个字节表示主机位。

B类地址的缺省子网掩码为16位，所以B类地址支持更多的网络，可是主机数也相应减小。

C类地址的缺省子网掩码为24位，支持的网络最多，同时也限制了单个网络中主机的数量。

可变长子网掩码

有类IP地址缺陷：

若是企业网络中但愿经过规划多个网段来隔离物理网络上的主机，使用缺省子网掩码就会存在必定的局限性。网络中划分多个网段后，每一个网段中的实际主机数量可能颇有限，致使不少地址未被使用。

如图所示的场景下，C类地址的缺省子网掩码为24位，能够支持254台这主机，而图中只有30台主机，若是使用缺省子网掩码的编址方案，则地址使用率很低。

为了提升IP地址的使用率，采用可变长子网掩码可解决上述问题。

缺省子网掩码能够进一步划分，成为变长子网掩码（VLSM）。经过改变子网掩码，能够将网络划分为多个子网。

本例中的地址为C类地址，缺省子网掩码为24位。现借用一个主机位做为网络位，借用的主机位变成子网位。一个子网位有两个取值0和1，所以可划分两个子网。该比特位设置为0，则子网号为0，该比特位设置为1，则子网号为128。将剩余的主机位都设置为0，便可获得划分后的子网地址；将剩余的主机位都设置为1，便可获得子网的广播地址。每一个子网中支持的主机数为2^7-2（减去子网地址和广播地址），即126个主机地址。

可变长子网掩码缓解了使用缺省子网掩码致使的地址浪费问题，同时也为企业网络提供了更为有效的编址方案。本例中须要使用可变长子网掩码来划分多个子网，借用必定数量的主机位做为子网位的同时，剩余的主机位必须保证有足够的IP地址供每一个子网上的全部主机使用。

7 IP地址规划：
IP地址在网络中是分配给主机和设备使用的，那么如何分配IP地址呢？

经过子网掩码能够判断主机所属的网段、网段上的广播地址、以及网段上支持的主机数。

例如：主机地址为192.168.1.7，子网掩码为24位（C类IP地址的缺省掩码），从中咱们能够判断该主机位于192.168.1.0/24网段。将IP地址中的主机位所有置为1，并转换为十进制数，便可获得该网段的广播地址192.168.1.255。网段中支持的主机数为2^n,n为主机位的个数。本例中n=8，2^8=256，减去本网段的网络地址和广播地址，可知该网段支持254个有效主机地址。

注意：

每一个网段上都有两个特殊地址不能分配给主机或网络设备。

第一个是该网段的网络地址，该IP地址的主机位为全0，表示一个网段。

第二个地址是该网段中的广播地址，目的地址为广播地址的报文会被该网段中的全部网络设备接收。广播地址的主机位为全1。

除网络地址和广播地址之外的其余IP地址能够做为网络设备的IP地址.

8 无类域间路由CIDR：

无类域间路由CIDR（Classless Inter Domain Routing）由RFC1817定义。

CIDR突破了传统IP地址的分类边界，将路由表中的若干条路由汇聚为一条路由，减小了路由表的规模，提升了路由器的可扩展性。

如上图所示，一个企业分配到了一段A类网络地址，10.24.0.0/22。该企业准备把这些A类网络分配给各个用户群，目前已经分配了四个网段给用户。若是没有实施CIDR技术，企业路由器的路由表中会有四条下连网段的路由条目，而且会把它通告给其余路由器。

经过实施CIDR技术，咱们能够在企业的路由器上把这四条路由10.24.0.0/24，10.24.1.0/24，10.24.2.0/24，10.24.3.0/24汇聚成一条路由10.24.0.0/22。这样，企业路由器只需通告10.24.0.0/22这一条路由，大大减小了路由表的规模。

9 网关

你们都知道，从一个房间走到另外一个房间，必然要通过一扇门。一样，从一个网络向另外一个网络发送信息，也必须通过一道“关口”，这道关口就是网关。

那么网关究竟是什么呢？网关实质上是一个网络通向其余网络的IP地址。好比有网络A和网络B，网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254”，子网掩码为255.255.255.0；网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”，子网掩码为255.255.255.0。

在没有路由器的状况下，两个网络之间是不能进行TCP/IP通讯的，即便是两个网络链接在同一台交换机（或集线器）上，TCP/IP协议也会根据子网掩码（255.255.255.0）与主机的IP 地址做 “与” 运算的结果不一样断定两个网络中的主机处在不一样的网络里。而要实现这两个网络之间的通讯，则必须经过网关。若是网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中，就把数据包转发给它本身的网关，再由网关转发给网络B的网关，网络B的网关再转发给网络B的某个主机（如附图所示）。网络A向网络B转发数据包的过程。

报文转发过程当中，首先须要肯定转发路径以及通往目的网段的接口，而后将报文封装在以太帧中经过指定的物理接口转发出去。若是目的主机与源主机不在同一网段，报文须要先转发到网关，而后经过网关将报文转发到目的网段。

总结

本章主要介绍了IP地址，你们有疑问能够后台留言交流呀。