一、IP
1、IP地址是什么？
IP 地址（Internet Protocol Address）是在网络中用于标识一个网络节点的互联网地址。
补充说明：通常环境下，在网络环境中，可以大概联网并参与网络通信和数据交换的装备可以被称为节点或网元。
特点：.在特定的网络范围内，每个装备的 IP 地址都是唯一的，不会有重复。
一个IP地址由32个bit(比特)/4个字节组成，一共32位二进制组成，分为4组，每组8位。以点分十进制表示，分为网络位和主机位。
1 Byte（字节）= 8 bit（比特）
1 KB（千字节）= 1024 Byte
1 MB（兆字节）= 1024 KB
1 GB（吉字节）= 1024 MB
1 TB（太字节）= 1024 GB
2、IP地址的版本
IPv4 是现在广泛使用的版本，它由32位的二进制数组成。IPv4 地址的总数约为43亿个，在全球互联网普及的环境下，地址资源渐渐变得紧张。为了顺应网络的发展和需求的厘革,解决地址短缺问题,IPv6 被提出并渐渐得到推广。
总之，IP 地址分版本是为了更好地满足网络发展的需求，IPv6 作为新一代的 IP 协议，解决了 IPv4 地址不足的问题，并提供了更多的功能和上风，以顺应未来网络的不断发展和厘革。
- IPV4版本：由32位的二进制数组成，通常以点分十进制表示，以 . 隔开的4段十进制数（ 0~255 ）表示，如 192.168.1.1 。
- IPV6版本：由128位的二进制数组成以更复杂的格式表示。
3、IP地址的分类
按照网段范围可分类如下：
类别范围用途A类0~127：0.0.0.0-127.255.255.255实用于超大型网络B类128~191：128.0.0.0-191.255.255.255实用于大型网络C类192~223：192.0.0.0-223.255.255.255实用于中小型网络D类224~239：224.0.0.0-239.255.255.255组播专用E类240~255：240.0.0.0-255.255.255.255科研专用 根据使用范围又可以区分如下：
- 公有地址：可以在互联网正当使用，需要向NIC付费申请，全球唯一。
私有地址的范围：
- 私有地址：预留给企业内部使用，无需付费，局域网唯一。
类别范围A类10.0.0.0~10.255.255.255B类172.16.0.0~172.31.255.255C类192.168.0.0~192.168.255.255 二、MAC
MAC地址是什么？
MAC 地址（Media Access Control Address），也称为物理地址或硬件地址，用来标识以太网上唯一的一个装备。
MAC 地址由 48 位二进制数字组成，通常表示为 12 个十六进制数，每两个十六进制数之间用冒号或连字符分隔，比方 00:1A:2B:3C:4D:5E （48位，前24厂商，后24网卡）
特点：
1.全球唯一性：每个网络装备的 MAC 地址在全球范围内都是唯一的，不会有两个装备拥有相同的 MAC 地址。
2.不可更改性：对于大多数装备，MAC 地址在硬件层面被固定，无法轻易修改（但在一些特殊环境下可以通过软件手段进行伪装或更改）。
三、子网掩码
子网掩码是什么？
子网掩码（Subnet Mask）是一个 32 位的二进制数字，用于区分IP地址的网络位与主机位两部分。
A、B、C三类私有IP地址的默认子网掩码
类别范围位次区分A类255.0.0.0网.主.主.主B类255.255.0.0网.网.主.主C类255.255.255.0网.网.网.主 PS:IP地址肯定与子网掩码成对出现
总结
在网络基础中，IP 地址、MAC 地址和子网掩码之间有着密切的关系：
IP 地址与子网掩码
IP 地址用于在网络中标识装备的位置，而子网掩码与 IP 地址配合使用，以确定该 IP 地址所属的网络范围。
通过将 IP 地址和子网掩码进行逻辑与运算，可以得到网络地址。网络地址相同的装备处于同一网络中，可以直接相互通信；网络地址不同的装备通信则需要通过路由器进行转发。
比方，IP 地址为 192.168.1.100，子网掩码为 255.255.255.0，进行与运算后得到网络地址 192.168.1.0，那么处于 192.168.1.0 这个网络中的其他装备可以直接与该装备通信。
MAC 地址与 IP 地址
MAC 地址是装备在数据链路层的物理地址，用于在同一网络中的直接通信。
当数据在局域网内传输时，首先根据目标 IP 地址和子网掩码确定目标装备是否在同一网络。如果在同一网络，通过 ARP（Address Resolution Protocol，地址分析协议）协议将目标 IP 地址转换为对应的 MAC 地址，然后根据 MAC 地址将数据帧准确地发送到目标装备。
比方，计算机 A 要向计算机 B 发送数据，已知计算机 B 的 IP 地址，通过 ARP 协议获取计算机 B 的 MAC 地址，然后将数据封装成帧并基于 MAC 地址发送。
IP 地址、MAC 地址与子网掩码共同作用
在网络通信中，子网掩码用于分别网络，IP 地址用于在不同网络间的路由选择，MAC 地址用于同一网络内的直接数据传输。
比如，一个数据包从源装备发送到目标装备，首先根据源装备的 IP 地址和子网掩码确定目标装备是否在同一子网。如果不在，数据包通过路由器转发，路由器根据目标 IP 地址和自身的路由表选择路径。在每一跳的传输中，最终都要通过目标装备的 MAC 地址在本地网络中进行数据帧的传输。
总之，IP 地址、MAC 地址和子网掩码相互协作，共同实现网络中的数据准确、高效地传输和通信。
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