1. IP地址介绍

1).IP 和 MAC 的区别

• IP 和 MAC 的区别：IP 位于网络层，作用是主机间的通信，负责在没有直连的两个网络之间传输通信数据，而 MAC 位于数据链路层，作用是实现两个设备之间的直连通信

2).IP 地址表示

• IP 地址（吃IPv4）由 32 位正整数表示，在计算机中是以二进制的方式处理的，人类为了方便记忆而采用了点分十进制的标记方式：也就是将 32 位二进制的 IP 地址以每 8 位为一组，共分为 4 组，组之间用“.”隔开，再将每组转换成十进制数表示。也就是说，IP 地址的最大值就是 2^32= 4294967296

3). IP 地址分类

• IP 地址分类：互联网诞生之初，IP 地址显得很充裕，因此计算机科学家们设计了分类地址。他们把 IP 地址分为五种类型：A、B、C、D、E

4).特殊IP地址(私网地址)

• A 类：10.0.0.0 ～ 10.255.255.255

• B 类：172.16…0.0 ～ 172.31.255.255

• C 类：192.168.0.0 ～ 192.168.255.255

5).无分类地址 CIDR

• 无分类地址 CIDR：不再有 A、B、C、D、E 等分类的概念，而是仅仅将 32 位的 IP 地址划分成两部分：网络号 + 主机号，形式为：a.b.c.d/x，其中/x 表示前 x 位属于 网络号，范围是 0～32。例如 10.100.122.2/24，通过 CIDR 也可以得到子网掩码

6).本机 IP、127.0.0.1 和 localhost三者区别：

• 本机 IP：确切地说是本机物理网卡的 IP 地址，它会受到防火墙和网卡的限制
• 127.0.0.1：这是一个环回地址，也是一个特殊的网络接口，从它发出的任何数据包都不会出现在网络中，它也会受到防火墙和网卡的限制
• localhost：它是一个域名，过去它指向 127.0.0.1 这个 IP 地址，现在它同时还指向 IPv6 地址：[::1] ，它不会受防火墙和网卡的限制
• 如果开启了防火墙，那么 127.0.0.1、localhost 和本机 IP，这三者中哪一个能 ping

通？ Localhost

7). Ipv6 地址

(1).什么是ipv6

• IPv6 是英文“Internet Protocol Version 6”（互联网协议第 6 版）的缩写，是互联网工程任务组（IETF）设计的用于替代 IPv4 的下一代 IP 协议，其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址。

(2).表示方法

• 冒分十六进制表示法： 格式为 X:X:X:X:X:X:X:X， 每个 X 表示地址中的 16 个二进制

位 （或者十六进制数） ， 例如： ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789，

这种表示法中，X 中的前导 0 是可以省略的

• 0位压缩表示法：如果一个 IPv6 地址中间包含很长的一段 0，就可以把连续的一段 0 压缩为“::”。但这种形式“::”只能出现一次，例如

 FF01:0:0:0:0:0:0:1101 → FF01::1101

 0:0:0:0:0:0:0:1 → ::1

 0:0:0:0:0:0:0:0 → ::

 内嵌 IPv4 表示法：为了和 IPv4 兼容，IPv4 地址可以嵌入 IPv6 地址中，此时地址

格式为：X:X:X:X:X:X:d.d.d.d，前 96 位采用冒分十六进制表示，而最后 32 位则

使用 IPv4 的点分十进制表示，例如 ：::192.168.0.1

2.面试灵魂一问

为何有MAC地址还要IP地址？

• 答

  # 基本上一个观点就是一个是物理地址，一个是逻辑地址。
  假设两点在一个网络内。在这种情况下，只需要MAC地址就可以了。例如通过交换机将多台电脑组成一个网络。然而，如果两点不在一个网络内。这时就需要IP地址了。因为IP地址含有两个部分，一个是网络地址，一个是主机地址。因此，通过对方的IP地址，是可以判断出对方是否和本机在一个网络内。如果在一个网络内，如上所述，只需要知道对方的MAC地址即可通信。
  
  # 如果不在一个网络内，本机的网络层就认为数据应该发送给网关。道理是显然的，如果不在一个网络内，首先得把数据发送出网络才可以。如何发出网络，当然是发给网关，因为网关就相当于网络的门卫。要想把数据发给网关，同样需要知道网关的MAC地址，如何知道网关的MAC地址呢？这就涉及到ARP协议。
  
  # 电脑缓存里有一张ARP表，该表主要有两列：一列是IP地址，另外一列是MAC地址。这张表不是天生就有的，是随着网卡收到网络中的各种通信数据，不断学习增加的。