【网络原理】——带你认识IP

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目录

一：IP协议

二：IP协议管理地址

三：IP地址

四：MAC地址体系

五：DNS域名解析系统

一：IP协议

1：4位版本
现在只有两个版本IPv4（主流版本）IPv6（正逐步替换IPv4）

2：4位首部长度
IP报头，单位为4个字节，4位 范围[0101-1111]，换算为10进制，[5,15]，所以报头最大为60字节，最小固定为20字节

3：8位服务类型（TOS）

4：16位总长度（字节数）

（1）拆包

（2）组包

5：8位生存时间（TTL）

（1）tracert命令

6：8位协议
表示在传输层使用哪个协议

7：16位首部校验和
针对IP报头进行校验，载荷不管（因为载荷中的TCP/UDP都自带校验和）

8：32位源（目的）IP、地址
发件人地址，收件人地址

二：IP协议管理地址

1：动态分配IP地址
因为全世界的设备并不是同一时刻，都在上网，所以动态分配，充分利用IP地址（治标不治本）

2：IP地址分类
我们把IP地址分为两大类

（1）公私网IP/广局域网IP
IP地址以这三类开头都是私网IP

10.*        172.16-172.31.*           192.168.*    ，剩下的就都是公网IP了

（2）设定和限制

3：NAT机制
NAT机制也称——网络地址映射机制

依据：局域网中的设备不可以被外部访问到

引入：路由器科普，路由器一般会有两个IP地址，路由器的核心就是将这两个局域网连接起来

LAN口IP，往往是一个局域网地址

WAN口IP，可能是局域网IP，也可能是公网IP

局域网访问服务器的三种情况

总结

三：IP地址
1：IPv6
我们知道IPv4使用4个字节表示IP地址，能表示的IP地址个数在2^8^4 ,大概在42亿左右

IPv6使用16个字节表示IP地址，能表示的IP地址个数在2^8^16 ，可以给地球上每一粒沙子都分配一个地址

2：IP地址在NAT下的分类
（1）私网IP

（2）公网IP

3：IP地址组成
（1）网络/主机号
IP地址 = 网络号 + 主机号

注：家用宽带默认前三个字节为网络号，一个字节（256）表示主机号够用了

（2）IP地址设置规则

（3）子网掩码

（4）网段划分（了解即可）

4：特殊的IP地址
（1）环回IP

（2）网段IP

（3）广播地址

5：IP地址管理
我们知道在数据报中包含了“目的IP”字段，通过多个路由器的转发可以让数据包到达“目的IP”，这个传输的过程中，路由器会帮我们规划处一条合适的路径。

在路由器内部有一个数据结构——路由表，路由器会拿着这个“目的IP”区表里匹配，在进行转发(这个过程比较复杂，感兴趣的老铁可以深入研究一下)

四：MAC地址体系
1：MAC地址
在数据链路层，引入了例外一套地址体系，叫做“mac地址”，它是一个物理地址，通常以十六进制表示，字节与字节之间用   -    或者  ：  来分割

MAC地址和设备的网卡绑死了，网卡在出厂的时候就已经确定了，作为一个身份标识符

IP地址侧重全局转发，MAC地址侧重于局部转发——相邻设备之间的转发（一个电脑上的路由器，这俩就是相邻设备）

2：数据帧格式

五：DNS域名解析系统
使用IP地址来描述网络设备的位置，把域名自动转换为对应的IP地址

在之前，是引入一个hosts文件，里面的内容就是行文本，每一行都有IP和域名，每次访问某个域名就会进行查询，获取到对应的IP

C:\Windows\System32\drivers\etc

随着互联网发展，域名和服务器越来越多，此时维护hosts文件就非常麻烦了。

于是就建立了一组服务器，来提供域名解析服务，DNS域名解析服务器应运而生。

这里的DNS服务器并非只有一个，最开始的一套DNS服务器，叫“根域名服务器”（现在在美国人手里维护的有13个），各个国家根据域名服务器的内容搭建“镜像服务器”，我们上网就是在访问附近运营商搭建的“镜像服务器”，咱们国家之所以要升级“IPv6”就是要绕开DNS的制裁，希望国家越来越强大~~！！！！

感兴趣的老铁，可以看看B站上的一个介绍IPv6发展的视频，做的非常好，强推~~

电子监听、全国断网，棱镜门背后，中国如何从末路狂奔到世界之巅_哔哩哔哩_bilibili

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