大家好，我是猴哥！猴哥出品，必是精品，点击关注，给你好看！持续更新通俗易懂的技术知识，为您护航充电！本文将结合通俗易懂的图文形式对互联网时代高频一词—IP地址做细致的梳理与总结，为广大读者朋友们讲述关于IP地址的“故事”！本文章节内容IP地址是什么——主机唯一标识IP地址分类与子网划分——三级寻址与子网掩码为什么使用IP地址——TCP/IP协议的要求全球IP地址总量与使用量——可查IP地址位置如何查看/修改IP地址——手机、计算机家庭路由器与IP地址——外网运营商/内网路由器IP地址一、IP地址是什么？21世纪关于网络，人们最长听见的用词之一便是：IP地址！如：“电脑的IP地址是多少”，“路由器怎么设置IP地址”，“如何修改计算机IP地址”，“服务器IP地址是多少”……那么IP地址究竟是什么呢？❶ IP地址解释IP，英文全写为Internet Protocol，指TCP/IP网络体系中的网际互联协议，工作在OSI模型的网络层（简单了解即可）。IP地址：IP协议规定了所有连接到互联网中的设备都必须拥有自己唯一的“身份号”—IP地址，网络设备间进行信息交互时，必须在数据报文中设定目标设备的IP地址方能将数据准确传输至目标设备，好比快递必须填写收件人地址，快递员方能根据收件人地址将快递顺利送至收件人处。互联网中的一台网络设备可以拥有多个IP地址，但一个IP地址只能对应一台网络设备，即IP地址具有唯一性：IP地址唯一性了解IP地址是什么之后，我们接着来看IP地址的编写格式。❷IP地址如何构成IP地址是一串数字，遵循国际编写规范，共由32位二进制数字0/1组成（关于二进制请参考：一文看懂计算机数据：从每位数永不大于9到二进制0-1），每8位为一组，用圆点隔开。类似身份号码的数据段（6位表示籍贯+8位表示出生年月+3位表示顺序码+1位校验码），IP地址数据分为两个功能段：★ 网络地址/网络号+主机地址/主机号（共32位），共分为如下五大类，其中A/B/C类为常用IP地址：A类IP地址：8位网络地址+24位主机地址B类IP地址：16位网络地址+16位主机地址C类IP地址：24位网络地址+8位主机地址D类IP地址为组播地址，E类IP地址为保留地址，不做介绍。五类IP地址与范围IP地址编码规范中规定：网络地址和主机地址为全0为本地地址，表示本地网络或主机；网络地址和主机地址为全1为广播地址，表示所有网站都可接收发出的信息，通常这两种IP地址不能作为互联网中的主机IP地址。因此，每类IP地址中除去这两个，可计算出ABC三类IP地址的网络地址数以及每个网络地址中所能容纳的主机数量：A类IP地址：126（2^7-2）个网络地址，可容纳主机 16777214(2^24-2)台B类IP地址：16382（2^14-2）个网络地址，可容纳主机 65534(2^16-2)台C类IP地址：2097150（2^21-2）个网络地址，可容纳主机 254(2^8-2)台关于IP地址的分类(A-E)，子网划分，主机容量计算，子网掩码与IP地址、子网地址、网络地址的关系等内容详见下节！二、IP地址分类与子网划分本节内容要求读者具备二进制知识，可参考：一文看懂计算机数据：从每位数永不大于9到二进制0-1 那么下面将为大家详细介绍IP地址的分类与子网划分等技术内容！美国互联网信息中心（InterNIC）统一管理全球的IP地址，并规定所有加入互联网的网络设备必须向其申请IP地址或者向当地的信息中心申请IP地址。当然，如果只是在局域网中通信，便可以根据实际需要灵活的设计IP地址机制。下面为大家介绍一种简单的局域网IP地址划分方案——子网掩码编址：子网掩码示例★ 子网掩码：由除主机地址之外的所有位均为1构成。前文中我们已经详细介绍了IP地址的组成方式：网络地址+主机地址，在上图中的子网掩码编址方案中，为了更灵活的分配主机数量，便将B类IP地址原本16位的主机地址进一步的划分为了：子地址掩+新主机地址，这样就形成了网络地址+子网地址+主机地址的三级IP地址格式，并定义了子网掩码来实现三级寻址。为了让大家更清楚其中的机制，我们将通过实际案例来详细说明。★ 大学IP地址三级寻址案例介绍其实一个组织或者机构向当地NIC申请的IP地址都是网络地址，获得网络地址后，那么该网络地址对应的所有IP地址都将被互联网视为本机构或组织内的网络设备，如：某所大学共有四个学院，学校向当地信息中心申请了一个B类网络地址—128.1.0.0，即学校所有主机的IP地址都在128.1.0.0~128.1.255.255范围内，学校计划采用三级寻址方式将申请到的IP地址分为四个子网分配给对应的学院使用，那么如何划分呢？从前文我们已经知道B类IP地址中网络地址和主机地址各占16位，所以信息中心给该院校分配的IP地址对应的：网络地址为：128.1 等价于 10000000.00000001主机地址为：0.0~255.255 等价于 000000000.00000000~11111111.11111111我们已经知道三级寻址要求将主机地址进一步划分为：子网地址+新主机地址，学校要求划分四个子网给四个学院，那么我们从原主机地址中划出两位（00,01,10,11）即可构成四个子网，那么新的三级IP地址结构对应的：网络地址为：128.1 等价于 10000000.00000001子网地址为：0~3 等价于00~11新主机地址(14位)：0000000.00000000~111111.11111111子网掩码为：255.255.192.0 等价于 11111111.11111111.11000000.00000000图解如下：三级IP寻址案例分析三级IP地址寻址机制中的子网地址只对内部有效，互联网始终认为学校网络地址是128.0.0.0，并没有子网地址。当互联网中的网络设备向学校内的主机发送数据时，在IP数据包抵达学校网络时，边界路由器将读取IP数据包中的IP地址，并与学校的子网掩码进行“与”操作，得到的结果就是学院子网，然后路由器再根据子网将该IP数据包转发到对应的学院，再由学院子网将数据包转发给目标主机，以此完成Internet主机向学校内主机发送数据的过程。相信通过上述案例分析，读者朋友们对于IP地址的划分与子网掩码都有了时刻认识，其实本节内容只是抛砖引玉，以上述内容为基础，感兴趣的读者可以自行学习另一种更为有效的IP地址编址方案——可变长子网掩码编址！该方案可以充分利用IP地址资源，减少IP地址浪费现象。限于篇幅，本文不做详述。三、为什么要使用IP地址？关于这个问题，其实在之前的文章中已经有所提及，在实际使用Internet的过程中，虽然用户是很少需要直接使用IP地址的，比如上网，用户都是通过网址来获取信息，但其实网址最后都是映射为IP地址的，参见：一文看懂：网址，URL，域名，IP地址，DNS，域名解析，所以互联网用户所有的网络行为进行的数据传输都是需要使用IP地址进行的。那么这是为什么呢？为什么要用IP地址？原因解答：首先我们要明确一点：普通互联网用户所接触的所有互联网终端设备都是基于TCP/IP协议的，当然相关专业人员会用到更多的协议，如：DHCP(动态主机分配协议) 、FTP（File Transfer Protocol）文件传输协议、HTTP （Hypertext Transfer Protocol）超文本传输协议等等。而在TCP/IP协议中约定所有网络设备之间进行数据传输必不可少IP地址，如计算机与手机，计算机与服务器，计算机与计算机之间通信都需要IP地址，必不可少。IP地址作为互联网设备通信中目的设备的唯一网络标识，必不可少（重要的事情说三遍），否则IP数据包将如同无头苍蝇，在互联网中胡冲乱撞，永远无法抵达目标设备。IP数据报帧格式四、全球IP地址总量与使用量❶ 全球IP地址总量本文所述的IP地址均为IPv4版本，前文已经说明：IPv4地址共分为四段，每段数值范围为0~255共256个，四段IP地址的数量=256的四次方，近42亿多（实质是32位二进制，总IP个数=2的32次方），去除一些不可用的IP，全球可用IP地址总量约40亿左右。❷ 全球已使用的IP地址数量通过BCZS可以查询到全球各城市IP地址使用量（有的国家竟然只有几个IP地址）：全球各国IP地址使用量具体IP地址的详细数据查询：本机的IP地址信息示例五、如何查看/修改IP地址以计算机为例来讲解如何查询并修改IP地址，附带手机上的IP地址查看与修改❶ 计算机IP地址查询——直接图解控制面板的打开方式：Win键（键盘左、右下角的win标识键）+R键，输入“control”回车即可查看计算机IP地址方式❷ 手机IP地址查看手机上如果使用wifi是可以查看IP地址的，如果使用移动网络则没有查看IP地址的必要，所以不做介绍。手机IP地址查看❸ IP地址修改正常情况下，手机是不需要修改IP地址的，除非设置代理抓包或相关专业技术人员需要，所以这里只介绍计算机上IP地址的修改操作：计算机修改的IP地址一般上都是B类或者C类B类默认子网掩码：255.255.0.0C类默认子网掩码：255.255.255.0默认网关：IP地址最后一段为1，如IP为192.168.1.x，默认网关都是192.168.1.1修改计算机IP地址六、路由器与IP地址IP地址与我们普通用户关系最紧密的莫过于家庭路由器的IP地址设置与分配，关于家庭路由器的设置，可以参考之前的文章：三分钟学会路由器各参数功能及设置方法，可应付所有路由器设置！，现在的家庭路由器安装设置变得越来越简单了，只需要设置一个宽带账户即可，所以本文只做原理性讲解。家庭用户的IP地址不像企业、组织或者机构，并非申请一个地址段，而是由运营商分配的一个具体地址，如：183.185.21.171。由于IP地址具有唯一性，因此如果不使用路由器，那么一个家庭宽带只能有一台网络设备能够访问互联网，而宽带通过路由器之后，便能够允许多台设备同时访问互联网，这是为什么呢？路由器相当于一个水池，运营商分配的宽带接入路由器后，路由器可以根据自身的地址池重新分配一批IP地址出去，这些IP地址就是我们手机、计算机、电视所获取到的IP地址。路由器功能示意图但这些地址只对于家庭内网而言有所区别，相对于互联网来说，所有连接在路由器上的家庭网络设备的IP地址都是运营商分配的IP地址：家庭网络设备拓扑图总结本文通过通俗易懂的语言结合图文深入浅出的对IP地址的所有“故事”进行了详细的说明与介绍。希望通过本文的讲解让更多的人对IP地址，对计算机，对互联网有更多新的认识！文中如有不妥之处，欢迎批评指正，衷心感谢您的阅读！