【0基础网络工程师】轻松搞懂IP地址

学网络超有趣

如果你刚入行网络工程师，IP地址这个词可能让你感觉像是在看天书一样复杂。不用担心！这篇文章旨在用最简单、通俗易懂的方式，帮你快速弄明白什么是IP地址。我是学网络超有趣，欢迎大家随时反馈和提供建议。

IP协议是什么？

在讲IP地址之前，我们得先搞清楚“IP协议”是啥。简单来说，IP协议就是网络世界的“通用语言”或者说“交通规则”。只有所有设备都说这种“语言”，遵守这些“规则”，它们才能彼此通信。如果网络设备不按这个规则行事，那它就像高速路上逆行的车辆——结果必然是混乱一片。

IP地址是干嘛用的？

既然有了IP协议这条“网络高速公路”，每辆“车”（也就是设备）就得有一个唯一的“车牌号”——这就是IP地址。这个地址告诉网络，你是谁、你在哪儿。当你向网络发出请求，比如打开网页或发信息时，网络就能根据这个地址知道信息是从你这儿发出的，接下来所有回来的数据也能准确无误地找到你。

IP地址长什么样？

听起来挺抽象，但IP地址其实一点也不玄乎。IP地址最原始的样子是一串32位的二进制数，长得像这样：

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01110000 01010111 01000001 00111100

看到这串数字头晕了？别慌！我们很少这样直接去看IP地址。为了让人类更好理解，大家通常把这串二进制数转换成十进制，并且每8位用一个点隔开。这种转换后的格式看起来像这样：

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112.87.65.60

是不是顿时感觉顺眼多了？这就是我们日常接触到的IPv4地址形式。虽然网络上常说IPv6，但这篇文章咱们就先不讲那么复杂的东西，专注IPv4！

怎么查看自己的IP地址？

现在你可能好奇：“那我怎么能知道我自己电脑的IP地址呢？”其实很简单！有几种常用的方法可以做到这一点：

1.  命令行（Windows）

按下 Win + R，在弹出的对话框里输入 cmd

然后在命令提示符窗口中输入 ipconfig。回车之后，你就会看到一堆网络信息，其中有一行写着“IPv4 地址”，这就是你的IP地址。

第二种方法

1.  在Windows系统桌面的右下角，你会看到一个网络连接图标（通常是Wi-Fi信号图标或小电脑图标）。对它右键点击，然后选择“打开网络和共享中心”。

2.  在“网络和共享中心”窗口中，你会看到当前连接的网络，点击那个显示连接状态的名称（比如你的Wi-Fi网络名称）。

弹出的网络状态窗口里，点击“详细信息”。在这里你就能看到一系列信息，其中一行会标明“IPv4地址”——这就是你的IP地址。

第三种方法

最简单粗暴的方式：直接打开浏览器，在百度里搜索“IP”。搜索结果的第一行通常就会显示你当前的公网IP地址！

这个方法特别适合那些懒得折腾电脑设置的人，几秒钟就能搞定。而且不用担心复杂的操作，一搜即得，特别方便！不过需要注意的是，这个显示的IP是你的公网IP，也就是你整个网络（比如通过路由器连接互联网的所有设备）对外的IP，而不是你电脑的本地IP地址。

为什么百度出来的IP和本机查看的IP不一样？

你可能会发现，通过百度查询到的IP地址和你在本地看到的IP地址不一样，比如你本机显示的IP是172.20.10.4，而百度显示的是112.97.61.59。这是因为有两类IP地址——公有IP地址和私有IP地址。现在，我们就来解释一下这两者的区别。

公有IP地址与私有IP地址

首先，回顾一下：每个IP地址是由32位二进制数构成的，这意味着理论上有大约43亿个（2^32） IPv4地址。但并非所有这些地址都能直接使用，因为一些被预留给了特殊用途。这让真正可用的IP地址比预想的要少。

IP地址“短缺”问题

想象一下，全球有76亿人口，而联网的设备数量远远超过人口总数。如果每个设备都需要一个独立的IP地址，显然43亿个IP地址根本不够用。怎么办呢？这就是公有IP和私有IP系统存在的原因。通过将多个设备共享同一个公有IP，但使用私有IP在局域网内管理设备，我们可以大大节省I址的使用。

公有IP与私有IP的工作机制

为了让你更好理解，我们用一个生活中的例子来打比方。假设你住在深圳市光明小区，这个小区拥有一个独特的公有地址——就像你家网络的公有IP地址。小区内的每户居民都有一个门牌号，这相当于局域网里的私有IP地址。例如：

● 公有地址（小区外部的标识）：广东省深圳市光明小区

● 私有地址（小区内的标识）：A幢7楼701房

即使邻近的黑暗小区也有同样的私有IP地址系统，它们可能也有一个“A幢7楼701房”，但它们的公有地址与光明小区不同。

所以你可以这样理解：

● 光明小区的公有地址（对外的公有IP）：112.97.61.59

● 你家中的私有地址（本地的私有IP）：172.20.10.4

公有IP与私有IP的对比

● 公有IP是全球唯一的，就像整个小区的公共地址，它标识了你在互联网上的位置。百度搜索时，你看到的112.97.61.59就是你网络的公有IP。

● 私有IP则是在你家局域网内部使用的地址，相当于你家的门牌号。你本地看到的172.20.10.4就是你设备在局域网中的私有IP。

NAT：公有IP与私有IP的“翻译官”

当你通过家庭网络访问互联网时，实际是所有连接到同一Wi-Fi的设备都共享一个公有IP地址。那这些设备如何相互区分呢？这就要依靠NAT（网络地址转换）。NAT像一个“翻译官”，当你通过私有IP地址发出请求时，它会将私有IP转换成公有IP，然后把数据发送到互联网。

举个例子，当你家里的电脑向百度发出搜索请求时，NAT会将你私有IP地址172.20.10.4转换成公有IP112.97.61.59。百度看到的就是这个公有IP，百度把信息返回时，路由器会再通过NAT把数据分发回到你的私有IP设备上。

IP地址的分类

最初，IP地址被分为几类：A类、B类和C类，分别适用于不同规模的网络。

● A类地址：适用于大型网络，首位固定为0，范围为1.0.0.0到126.0.0.0，每个A类网络可以拥有大约1600万个主机地址。

● B类地址：中等规模网络，首位为10，范围是128.0.0.0到191.255.255.255，每个B类网络支持65534个主机。

● C类地址：适合小型网络，首位为110，范围是192.0.0.0到223.255.255.255。

随着网络规模的扩大，传统的A到C类IP地址的划分方式已经无法满足需求，于是引入了子网掩码和**CIDR（无类别域间路由）**来更灵活地分配和管理IP地址。