ip地址的分类及私有ip（一文读懂互联网IP地址）

1995年第二次信息化浪潮以来，网络从萌芽逐步走向世界互联。尤其伴随IPv6协议和新一代5G移动通信技术，万物互联的时代正大步向我们走来。

我们之所以能够在网络中实现精准的通信，依靠的都是我们联网设备的IP地址。IP地址犹如设备在互联网中的家庭住址，数据包正是通过在网络中寻址IP，最终从源地址发送到目的地址。

1 IP地址 & MAC地址？

现有IPv4地址是由32位二进制数表示，为了方便记忆和表达，每8bit为一组分组，并将每组转化为十进制数，用“.”隔开，组成我们日常生活中所见的IP地址。

IP地址由网络标识和主机标识组成，网络标识用来区分IP地址是否属于同一网段，主机地址即MAC地址。

那什么是MAC地址？

MAC地址是烧录进设备ROM中，用以唯一标识设备的身份标签，每一个网卡的MAC地址都是世界惟一的。IP地址可能由于设备所接入不同区域、网口，有所变动；MAC地址，有生之年，至死不渝。

MAC地址由48位比特位组成，同样为了直观描述，用十六进制数进行表示。

MAC地址位数构成

IP地址正是根据网络标识和主机标识，分为A、B、C、D、E五类。其中，D类和E类用作特殊用途，本文不加讨论，其他IP地址分类规则如下：

A类IP，其首位必须以“0”开头，1-8比特位为网络标识，后24位为主机标识。因此，其IP范围宽度为：

A类IP：0.0.0.0- 127.255.255.255

B类IP，其首位必须以“10”开头，1-16比特位为网络标识，后16位为主机标识。因此，其IP范围宽度为：

B类IP：128.0.0.0- 191.255.255.255

C类IP，其首位必须以“110”开头，1-24比特位为网络标识，后8位为主机标识。因此，其IP范围宽度为：

C类IP：192.0.0.0- 223.255.255.255

根据网络标识和主机标识，每种IP地址所能容纳的网段数量和主机数量：

IP地址分类及容量

2 信息在网络中是如何传输的?

数据包在互联网中的传输，十分类似快递包裹在物流网络中的运送。

以双十一网购为例：

我们下单A区货物后，由A区域附近的物流网点进行揽件，运送至转运中心A，再由转运中心A运送至直连的转运中心B，转运中心B将包裹分发到B区域的网点，由快递员派件（实际过程涉及更多级转运节点）。

在此过程中，大数据中心会自动计算最佳的寄送路线，生成一张包含出发地、目的地的快递单。物流转运中心和各级网点，就是根据这张快递单，实现快递包括的分拣、导流，确定快递下一站的运送信息。

我们的快递包裹正是经过物流公司网点、转运中心以及快递员等多个节点流转的物流网络，最终到达我们手上。

这种快递运送方式，成为轴辐式物流网络。

这里的快递包裹就相当于网络中需要传输的数据包，网点与转运中心、转运中心与直连的转运中心，就是数据链路，不同链路组成的物流网络就是我们所说的互联网。

互联网是数据链路的集合。快递单据上面的出发地和目的地，就是源MAC地址和目的MAC地址，而各级分拣系统，其实就是路由器。

所以说，IP地址是互联网设备在网络中唯一的地址标签。

3 公网 & 私网？

问题来了，既然IP地址是互联网设备唯一的地址标签，为什么我们通过网络和DOS命令查询的本机IP是不同的？

百度查询IP地址

DOS命令查询IP地址

通俗理解，IP地址可分为公有地址（公网IP）和私有地址（内网IP）。

通过百度查询的IP地址，正是公网IP地址，是我们内网设备访问外部网络的唯一通道。内网IP则由路由器分配，方便局域网内设备之间的互相通信。

公网IP通过路由器分配内网IP

前面说了，现有IPv4地址是由32位二进制数表示，为了方便记忆和表达，每8 bit为一组分组，并将每组转化为十进制数，用“.”隔开，组成我们日常生活中所见的IP地址。

若以2的32次方计算，全球可联网的设备：2^32 = 4294967296（台）

事实上，目前全球设备“网络化”的进程才达到25%左右，待入网的设备数量远远超过这个数量。

而且，由于IP地址是由“网络标识 主机标识”共同组成，使得实际能够联网的设备数量少了很多。

如果每个联网设备都分配一个公网IP地址，显然，是很匮乏的。因而，才有了公网IP和内网IP的概念，公网IP通过路由器分配内网IP，让更多设备接入互联网。

4 为什么你的IP都是192.168？

公网IP的地址十分有限。在常用的A、B、C三类地址中，绝大多数地址其实都是公网IP地址。公网IP是需要向国际互联网信息中心申请注册，才能使用的。

疑惑来了，那么公网IP和内网IP，怎么区分呢？

为什么我们常见的局域网的IP地址都是192.168.XXX.XXX这类IP呢？

IPv4地址协议中预留了3个IP地址段，专门用作私有地址，仅供内网使用。这三个私网网段，恰好分布在A、B、C三类IP地址中：

A类地址：10.0.0.0--10.255.255.255

B类地址：172.16.0.0--172.31.255.255

C类地址：192.168.0.0--192.168.255.255

目测可见，私网地址中可容纳的主机数量为A>>B>>C，所以私有网段的分配是按需分配。

常见的家庭局域网容量相对小，则常用C网段的私网：192.168.xxx.xxx

而大型企业，则选择主机容量大的A类或B类私网，作为局域网IP。

比如我公司的主机私网IP为：172.16.xx.xx

注：本文转载自农场和小酒馆微信公众号；文内观点仅供参考​​​​

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