黎想札记

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IP地址 ​

计算机要实现网络通信，就必须要有一个用于快速定位的网络地址。IP地址就是计算机在网络中的唯一身份ID，与现实世界中快递的配送需要有具体的住宅地址是一个道理。

IP协议 ​

IP（Internet Protocol）是一种网络层协议，用于在网络中传输数据包，并且负责给设备分配唯一的IP地址。它实现了数据包的路由和传输，使得全球范围内的互联网通信成为可能。

ip地址分类 ​

  1. A类地址：以0开头，范围从1.0.0.0到126.0.0.0。A类地址用于大型网络，其中第一个字节用于网络部分，剩下的三个字节用于主机部分。A类地址可以分配给最多的主机数目。
  2. B类地址：以10开头，范围从128.0.0.0到191.255.0.0。B类地址用于中型网络，其中前两个字节用于网络部分，剩下的两个字节用于主机部分。
  3. C类地址：以110开头，范围从192.0.0.0到223.255.255.0。C类地址用于小型网络，其中前三个字节用于网络部分，剩下的一个字节用于主机部分。
  4. D类地址：以1110开头，范围从224.0.0.0到239.255.255.255。D类地址用于多播（Multicast）通信，用于将数据同时发送给一组主机。
  5. E类地址：以1111开头，范围从240.0.0.0到255.255.255.255。E类地址保留供特殊用途，例如用于科研和实验。

ip地址组成 ​

IP地址由两部分组成：网络地址和主机地址。

  1. 网络地址（Network Address）：网络地址标识了一个特定网络。在IP地址分类中，网络地址的位数取决于地址的分类，通常是由前面的位数表示。例如，在A类地址中，前8位用于网络地址，剩余的24位用于主机地址。
  2. 主机地址（Host Address）：主机地址标识了特定网络中的主机（计算机、路由器等）。主机地址是网络中每个设备的唯一标识符。在IP地址分类中，主机地址的位数取决于地址的分类，通常是由后面的位数表示。例如，在A类地址中，后面的24位用于主机地址。

IPv4地址通常用点分十进制表示法表示，即四个由点分隔的十进制数。每个数值在0到255之间，代表了八位二进制数。例如，192.168.1.1 是一个IPv4地址，其中192表示网络地址，而1.1表示主机地址。

IPv6地址则由128位二进制数组成，通常用八组由冒号分隔的十六进制数表示，例如：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。IPv6地址的网络部分和主机部分之间没有固定的边界，而是通过前缀长度（Prefix Length）来划分。

公网和私网 ​

公网（Public Network）和私网（Private Network）是指网络中的两种不同范围的IP地址分配方式。

  1. 公网：公网是指在全球范围内可以直接访问的网络，其IP地址是由互联网服务提供商（ISP）或其他组织分配的。公网IP地址是唯一的，并且全球范围内可路由。公网IP地址通常用于通过互联网进行通信和访问。
  2. 私网：私网是指局域网（LAN）中的网络，通常是由私人组织或个人在内部使用的网络。私网IP地址是在特定的私有地址空间中分配的，不会被路由到公网。私网地址不是全球唯一的，因此在互联网上不可直接访问。私网地址用于内部通信、局域网连接以及组织内部的资源共享。

常见的私网地址范围如下：

  • IPv4私网地址：IPv4私网地址范围是以下三个连续的私有地址空间：
    • 10.0.0.0 到 10.255.255.255（CIDR表示为10.0.0.0/8）
    • 172.16.0.0 到 172.31.255.255（CIDR表示为172.16.0.0/12）
    • 192.168.0.0 到 192.168.255.255（CIDR表示为192.168.0.0/16）
  • IPv6私网地址：IPv6的私有地址空间是fc00::/7的前40位，被称为Unique Local Addresses (ULA)，但通常使用的是fd00::/8的地址空间，用于本地通信和内部网络。

私网地址可以通过网络地址转换（NAT）技术将私网地址映射到公网地址，从而实现内部网络与外部网络的通信。

预习 ​

子网掩码 ​

子网掩码（Subnet Mask）是用于将IP地址划分为网络地址部分和主机地址部分的32位二进制数，用于确定一个IP地址属于哪个子网。子网掩码通常与IP地址一起使用，并且通过逻辑运算来确定网络地址和主机地址的划分。

子网掩码中的"1"位表示网络地址部分，而"0"位表示主机地址部分。通过子网掩码，可以确定IP地址的网络部分和主机部分。

常见的子网掩码有：

  1. IPv4子网掩码：IPv4地址通常使用32位的子网掩码。常见的子网掩码包括：
    • 255.255.255.0：用于划分一个IPv4地址的前24位作为网络地址，最后8位作为主机地址。
    • 255.255.255.128：用于划分一个IPv4地址的前25位作为网络地址，最后7位作为主机地址。
    • 255.255.255.192：用于划分一个IPv4地址的前26位作为网络地址，最后6位作为主机地址。
    • 等等。
  2. IPv6子网掩码：IPv6地址通常使用128位的子网掩码。IPv6的子网掩码长度通常以CIDR表示法给出，如/64，/48等。

使用正确的子网掩码可以帮助网络管理员有效地管理IP地址，并且实现子网划分、路由等网络功能。

默认网关 ​

默认网关（Default Gateway）是一个网络设备，通常是路由器或者交换机，用于将数据包从一个子网传输到另一个子网。当主机需要与不在同一个子网内的目标通信时，它会将数据包发送给默认网关，由默认网关将数据包转发到目标子网。

默认网关通常设置在主机的网络配置中，当主机无法在本地网络中找到目标地址时，它会将数据包发送给默认网关。在IPv4网络中，默认网关通常是一个路由器的IP地址。

例如，假设主机的IP地址是192.168.1.100，子网掩码是255.255.255.0，而默认网关是192.168.1.1。当主机需要访问不在192.168.1.0/24子网内的目标地址时，它会将数据包发送给192.168.1.1，由192.168.1.1负责将数据包转发到目标地址所在的子网。

在网络设置中配置正确的默认网关对于主机能够正确进行跨子网通信至关重要。

DNS服务器 ​

DNS（Domain Name System）服务器是一种网络服务，用于将域名转换为相应的IP地址。在互联网上，大多数通信是通过IP地址进行的，但人们更容易记住域名而不是一长串数字。因此，DNS服务器的作用就是将用户输入的域名转换为相应的IP地址，使得计算机能够正确地定位到所需的资源。

通常，用户的设备会自动从网络服务提供商那里获取一个或多个DNS服务器的地址，这些地址被用于解析域名。当用户在浏览器中输入一个域名时，操作系统会向DNS服务器发送查询请求，以获取与该域名对应的IP地址。DNS服务器会查找其记录，如果找到了匹配的域名和IP地址，则将IP地址返回给用户的设备，从而使得设备能够连接到所需的服务器。

DNS服务器的地址通常由Internet服务提供商（ISP）或网络管理员提供，用户也可以手动设置特定的DNS服务器地址。常见的公共DNS服务器包括谷歌的8.8.8.8和8.8.4.4，以及Cloudflare的1.1.1.1和1.0.0.1等。