哦哦，原來IP是這麼回事啊，終於明白了
IP是Internet Protocol（網絡協議）的縮寫，也就是網絡之間的互連的協議，工作在TCP/IP結構的網絡層。
我們都知道網絡層的作用是數據的跨網絡傳輸
網絡層的基本過程有以下四個
1.終端設備編址：爲終端設備配置一個唯一的IP地址
2.封裝：將來自傳輸層的PDU（協議數據單元）封裝進數據包中，併爲其添加IP報頭
3.路由：爲原終端到目的終端尋找最佳路徑
4.解封：在目的終端的網絡層中把封裝好的數據包將其解封並傳輸給上層傳輸層
所謂的IP地址也就是按照IP協議規定的格式，爲每一個接入到Internet的主機所分配的一個唯一的通信地址，是網絡層及以上各層所使用的的一個地址。
IP地址現在由因特網域名和地址分配機構ICANN進行管理與分配
現在的IP地址有兩個版本：IPv4和IPv6。
下面分別來介紹這兩種地址
IPv4
也就是我們通常所說的IP地址，用來標識每一個不同的終端設備。
IP的基本特徵：
1.無連接：發送數據包之前不與目標設備建立連接
2.最大努力（盡力交付）：IP協議不保證所有交付的數據包都能接受，因爲它的無連接特性，目的設備不知道什麼時候會發送數據包，發送的內容也不知道，所有很可能在途中數據包出現丟失與損壞，IP不具備管理和恢復未送達或已損壞的數據包的能力，另外IP無法重傳數據包，傳輸層負責保證數據的可靠性
3.介質無關性：IP的運作與協議棧低層傳送的數據介質無關
IP地址的表示方式
通常IPV4地址用點分十進制法表示
IPV4是一個32位的二進制編制，在計算機中存儲的是0101這樣的連續二進制代碼，爲了提高可讀性，我們將每八位分爲一組，用十進制表示，每組之間用“.”分隔開，也就是所謂的點分十進制法
其全部的IP地址就可以表示爲0.0.0.0——255.255.255.255
eg：IP地址爲：11000000101010000000101000000001
點分十進制轉換後就是：192. 168.10.1
自己也可以試着算一下
這裏進制之間的轉換就不再多廢話了，當然想省事的話也可以直接通過計算器來進行相應的轉換，附上鍊接: 在這裏.
IPV4地址是由網絡號（net_id）+主機號（host_id）兩部分組成
一個網絡號在整個因特網範圍內必須是唯一的，而一個主機號則是在它前面的網絡號所指明的網絡範圍內必須是唯一的，這也就保證了每一個IP地址都是唯一的
在這就要引出一個新的名詞：子網掩碼
子網掩碼是一個32位的IP地址，有2部分組成，前半部分由連續的1組成，後半部分由連續的0組成。
爲了確定IPV4的網絡部分與主機部分，要將子網掩碼與IPV4地址逐位比較
邏輯與（&）運算：有0得0，全1爲1
將子網掩碼與IPV4地址進行與操作後得到的就是網絡地址
eg：求192.168.10.1/24的網絡地址
“/24”表示的就是24位子網掩碼
24位的子網掩碼爲11111111111111111111111100000000，點分十進制轉換後就是255.255.255.0
192.168.10.1轉換爲二進制爲11000000101010000000101000000001
進行與運算後得出爲192.168.10.0，即該IP地址的網絡地址
我們做題可以發現，當子網掩碼的前半部分連續1與IP進行與運算後，得到的跟IP地址原來數一樣，因此像上一題24位子網掩碼一樣，我們就可以直接把IP地址的前24位直接抄下來，後面直接是8個0（因爲子網掩碼的後八位爲0，不管IP地址的後八位是什麼，運算後都爲0）
所以答案就是192.168.10.0
主機部分就是子網掩碼的後半部分連續0對應的IP地址，上一題的主機地址就是0
當然，在現實生活中，各種網絡規模的差異也是很大的，有的會用成百上千臺主機，而有的網絡只需要幾十臺主機，爲了避免IP地址的浪費，就採用分類編址的方法，將IP地址分爲A到E五類，稱爲傳統有類編址
ABC類稱爲基本類，用於主機地址；D類用於組播廣播；E類爲保留類
如下圖所示（畫圖軟件實在是用不太好，那就手動畫圖吧）
ABCDE五類高八位上分別有自己的標識位：
A類——0；
B類——10；
C類——110；
D類——1110；
E類——1111；
通過它們的標識位就可以劃分出它們各自的範圍（也就是根據第一個字節進行判斷）
A類第一字節取值範圍爲——1~126；
B類第一字節取值範圍爲——128~191；
C類第一字節取值範圍爲——192~223；
這裏說一下爲什麼要減2：全0表示本地地址；全1表示網絡上的所有主機。所有這兩個不能用於地址的分配
可以發現A類的網絡數很少但是它容納的主機數是非常多的，C類的網絡數很多，但是可容納的主機數很少，正好符合了我們設置地址的初衷（不讓其浪費網絡地址）
在有類編址中，如果沒有說明子網掩碼，則使用默認的子網掩碼，即：
A類——255.0.0.0
B類——255.255.0.0
C類——255.255.255.0
並非所有的IPV4地址都用於互聯網。還有一部分私有地址（也就是內網IP地址），它不允許在公網上面傳遞，只能供內部使用。
內部網絡使用了私有地址無法訪問internet會用到NAT（地址轉換技術）將內部的私有地址轉換爲可以訪問internet的外部網址讓給內部網絡上網。
ABC三類中劃分了三類私有地址：
A類——10.0.0.0~10.255.255.255；
B類——172.16.0.0~172.31.255.255；
C類——192.168.0.0~192.168.255.255；
IPV4的數據通信方式：
1.單播：1對1，IPV4的單播地址範圍爲0.0.0.0~233.255.255.255
2.組播：1對多，IPV4將224.0.0.0~224.255.255.255作爲本地網絡的組播地址
3.廣播：1對所有，IPV4的廣播地址爲：255.255.255.255，即FFFF
還有一些特殊的IPV4地址：
環回地址（127.0.0.0~127.255.255.254）：主機可以使用這個測試地址測試TCP/IP配置是否運行正常
本地鏈路地址（169.254.0.1~169.254.255.254）:自動私有IP編址（APIPA）地址，實現了與MAC地址的轉換
因爲傳統的有類編址浪費了大量的地址，現在人們採用了一種新的無類編址方式，用13-27位長的前綴取代了原來的三類地址的劃分，，幫助延遲了IPV4地址的消耗和最終耗盡。
IPV6
IPV4的侷限性：
1.IP地址耗盡：隨着人工智能、物聯網的發展，各種智能終端設備的出現，急需爲每一個終端配置一個唯一的IP地址，倒逼網絡的革新與發展
2.Internet路由表膨脹：隨着連接到Internet的服務器數量大量增加，網絡路由的數量也不斷增加，IPV4路由嚴重消耗着Internet路由器上的大量內存和處理器資源
3.缺乏端到端的連接：NAT（網絡地址轉換）技術困難
IPV6的優點：
1.更大的地址空間：128位的編址，產生地址空間足夠用，IPV4採用32位的編址技術
2.改進了對數據包的處理
3.消除了對NAT的需求
IPV6的表示方法：冒分十六進制法
也就是每16位爲1組，每組用十六進制表示，每組之間用冒號“：”分隔開
例如，69DC：8864：FFFF：FFFF：0000:1280:8C0A：FFFF
是不是看着很多，當然，它也有自己的省略規則
規則1：忽略前導0
eg：00AB>>AB
0A00>>A00
注意：前面的0可省略，後面0不可省
規則2：忽略全0數據段（也就是使用雙冒號“：：”替換任何一個或多個由全0組成的16位數據段）
eg：2001:0000:0000：A2C0>>2001::A2C0
注意：雙冒號（：：）在每個地址中只能使用一次；
IPV4與IPV6共存的遷移技術：
1.雙棧：允許IPV4與IPV6在同一網絡中共存，雙棧設備同時運行IPV4和IPV6協議棧
2.隧道：在IPV4網絡中傳遞IPV6數據包的一種方法，將IPV6數據包封裝在IPV4數據包中
3.轉換：IPV6數據包轉換爲IPV4數據包
又到結束啦，你學會IP協議了嗎，沒學會那就再好好看一遍哈哈下次見
