什么是ip地址和子网掩码网关(ip地址子网掩码及网关详解)

IP地址（Internet Protocol Address）是指互联网协议地址

IP 地址是 IP 协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。

IP 地址可以看作是用来标识一个网络设备所属的位置信息的参数，有点像电话号码的意思（电话有：国家代码+区号+子区号+号码+86 029 89187787）

IP 地址的表示方式为点分十进制方式。那么 IP 编址是指通过合理的方式将 IP 地址划分的更加有序准确， 方便后期做一些路由聚合操作。

IP 地址就像是我们的家庭住址一样，如果你要写信给一个人，你就要知道他（她）的地址，这样邮递员才能把信送到。计算机发送信息就好比是邮递员，它必须知道目的地唯一的“家庭地址”才能不至于把信送错人家。只不过我们的地址是用文字来表示的，长沙市岳麓区那那那，而计算机的地址用二进制数字表示。

现有的互联网是在 IPv4 协议的基础上运行的。IPv6 是下一版本的互联网协议，也可以说是下一代互联网的协议，它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展，IPv4 定义的有限地址空间将被耗尽，而地址空间的不足必将妨碍互联网的进一步发展。为了扩大地址空间，拟通过 IPv6 以重新定义地址空间。IPv4 采用 32 位地址长度，只有大约 43 亿个地址，估计在 2005～2010 年间将被分配完毕，而 IPv6 采用 128 位地址长度，几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算 IPv6 实际可分配的地址，整个地球的每平方米面积上仍可分配 1000 多个地址。在 IPv6 的设计过程中除解决了地址短缺问题以外，还考虑了在 IPv4 中解决不好的其它一些问题，主要有端到端 IP 连接、服务质量（QoS）、安全性、多播、移动性、即插即用等。

主要参数的含义：

DS Field 标记 IP 报文优先级（QOS 时会使用）

Identification flags Fra 分片标识符（报文超过接口最大 MTU 值需要进行分片的参数值）

TTL 生存时间 255<=1（TTL=0 认为 IP 报文失效，无法再次传递出去）

作用：1. 表示数据包在网络中传递的距离远近 2. 防止数据包在三层网络出现环路风险取值（0-255），每经过一次路由 TTL 减 1，0 为不可达。

Protocol ID

作用：用于表示 IP 的上层传输层协议的类别。

常见协议 ID：ICMP=1 TCP=6 UDP=17 OSPF=89

1. IP 发送者源 IP D.IP 访问目的 IP

类型

私有地址，仅在局域网内通信，不能被公网路由。

A 10.0.0.0-10.255.255.255

B 172.16.0.0-172.31.255.255

C 192.168.0.0-192.168.255.255

保留地址：

127.0.0.0-127.255.255.255 测试地址，测试 TCP/IP 协议是否正常

0.0.0.0 特殊地址

1.路由协议中表示默认路由，代表所有网段 Ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.1.1.1

2.表示一个无效 IP 地址，DHCP 时，主机没有配置 IP 时使用 0.0.0.0, 封装在 IP 层的 S.IP 位置。

255.255.255.255 全网广播 IP

某些协议需要通过广播方式泛洪报文寻址（如 DHCP 需要泛洪广播报文找 DHCP 服务器）

169.254.0.0

找不到 DHCP 服务器，则由操作系统自动分配一个 169.254.X.X 地址，临时地址。

子网掩码

作用：区分 IP 地址的网络位和主机位

A 标准掩码 255.0.0.0

B 标准掩码 255.255.0.0

C 标准掩码 255.255.255.0

VLSM 可变长子网掩码

作用：用于提高 IP 子网中 IP 地址的利用率。

实现：通过借用主机位的方式，增加网络号的个数，从而实现将子网进一步再分割。

网关

作用：用来转发来自不同网段的数据包

何时该配置网关：在同一广播域内的同网段主机不需要配置网关，在不同广播域内的不同网段主机需要配置网关。

具体哪些场景可以用到 IP 地址？

NO.9 ICMP 协议（Internet 控制管理协议）

作用：在网络设备之间传递差错控制报文，探测网络是否存在故障。基于 ICMP 的典型应用：

Ping

作用：用于检测链路可达性；

原理：源端发送 icmp echo requst 消息，对端设备如果可达，随即回复 icmp echo replay 消息；

Ping 命令常用参数

Ping -a a.a.a.a b.b.b.b

发送源地址 访问目的地址，要求路由可达

Ping -c 1000 b.b.b.b

发送 ping 包的个数，默认 5 个

一般在实现链路切换测试场景时会使用-c，连续发包，用于测试链路切换时的丢包率。

Ping -s 2000 b.b.b.b

发送 ping 包数据大小，默认是 56byte

一般用于测试视频类应用时，可以先通过设置大尺寸 ping 包测试网络延迟丢包率等参数；

Ping 测试网络可达性

tracert 测试网络路径，ping 失败则需要 tracert 定位故障节点位置。