IP地址基础知识科普

IP地址是分配给连接到互联网上的每一台设备的唯一数字标识，用于网络之间相互连通。在互联网上，只有输入正确的IP地址，才能获得准确的信息。通常IP地址在计算机网络中用数字形式体现。

IP地址的构成

通常IP地址是由网络地址和主机地址两部分构成的。

网络地址：用于标识某个IP地址所属网络。

主机地址：用于标识一个网络内的某台主机。

同一网段内，不同主机间的网络号相同，但要有不同的主机号区分不同的主机。这样就可以保证即便在相互连接的网络中，每台主机的IP地址也是不同的。

IP地址的分类

IP地址通常分为A类、B类、C类、D类和E类。

A类、B类、C类由Internet NIC在全球范围内统一分配，D类、E类为特殊地址。

A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成；也就是说A类IP地址网络标识长度为8位，主机标识长度为24位。

B类IP地址由2字节的网络地址和2字节主机地址组成；B类IP地址中网络的标识长度为16位，主机标识的长度为16位。

C类IP地址由3字节的网络地址和1字节主机地址组成；C类IP地址中网络的标识长度为24位，主机标识的长度为8位。

D类IP地址用于组播，范围从224.0.0.0到239.255.255.255；E类IP地址用于实验研究。

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IP地址的表示方式

IPv4地址由32位二进制数组成，通常用“点分十进制”表示成a.b.c.d的形式，每个数在0到255之间，由点（.）分隔。

IP地址是一个32位的二进制数，有4个字节。

IP地址最小时全部单位都为0：0.0.0.0；

IP地址最大时全部单位都为1：11111111.11111111. 11111111.1111111 ，化成十进制是255.255.255.255。

为方便日常生活中的实际运用，通常我们会将IP地址由二进制转化为十进制。

IP地址二进制和十进制之间的换算规则

二进制到十进制之间的换算

看表格不难得出换算结论，2n-1是IP地址二进制换算成十进制的公式，其中n代表二进制数的位数。

举个例子来帮助大家理解：

假设有一个1110 1010.1001 0010.0100 0001.0000 0000的IP地址，我们把它转换成十进制的表示方式：

第一节1110 1010的转换过程如下：

128+64+32+0+8+0+2+0=234

其它字节转换方式同理，

因此可得此IP地址的转换结果为：234.146.65.0

十进制到二进制之间的换算

十进制到二进制的转换通常使用“除2取余法”。将十进制数不断除以2，记录每次除法的余数，直到商为0。然后将所有余数从最后一个开始反向排列，得到的就是该十进制数对应的二进制数。

同样举个例子帮助大家理解：

假设有一个IP地址 192.168.1.1，要将其转换为二进制：

192转换为二进制是11000000

168转换为二进制是10101000

1转换为二进制是00000001（注意前面补了6个0）

1转换为二进制是00000001（同样，前面补了6个0）

因此，192.168.1.1的二进制换算结果是：11000000.10101000.00000001.00000001。

在明白如何进行IP地址二进制与十进制的换算方法后，我们要怎样确定网络号和主机号是多少呢？

我们可以通过子网掩码来判断。子网掩码是由一系列的1和0构成，可以明确告诉我们网络号和主机号在哪里分开。将IP地址与子网掩码按位与运算，得到的结果就是网络号。主机号是IP地址中未被子网掩码覆盖的部分。换句话说，它是子网掩码中对应位为0的IP地址部分。

按位与的运算规则如下：

只有当两个数的相应位都为1时，结果的相应位才为1，否则为0。

即：

1 & 1 = 1

1 & 0 = 0

0 & 1 = 0

0 & 0 = 0

计算主机号的流程：

举个例子帮助大家理解IP地址

、子网掩码、网络号和主机号的计算过程：

假设有一个C类IP地址192.168.1.65，其子网掩码仍然为255.255.255.0。

IP地址转换为二进制：

192.168.1.65 转换为二进制是 11000000 10101000 00000001 01000001；

子网掩码转换为二进制：

255.255.255.0 转换为二进制是 11111111 11111111 11111111 00000000；

执行按位与运算：

11000000 10101000 00000001 01000001 & 11111111 11111111 11111111 00000000 = 11000000 10101000 00000001 00000000；

转换为十进制得到网络号：

11000000 10101000 00000001 00000000转换为十进制是192.168.1.0；

确定主机号：

主机号是IP地址中未被子网掩码覆盖的部分，即01000001。

01000001 转换为十进制是 65，所以主机号为 65。