LFCA：了解网络 IP 寻址基础知识 - 第 9 部分
在LFCA 系列的前一章中，我们定义了计算机网络，并简要介绍了一些常用的 Linux 网络命令，您可以使用这些命令来检索有用的网络信息，例如 IP 地址、子网掩码、开放端口等等。
在互联互通的世界里，网络在加强无缝通信、信息访问和文件共享方面发挥着巨大作用。有了计算机网络，你就可以查看电子邮件、购买机票和下载文件。
为了更好地理解计算机网络，我们更进一步看看以下几个要点。
- 展示对 IP 寻址的基本理解。
- 二进制和十进制点分四组表示法。
- 了解子网掩码。
- 了解不同类别的 IP 地址和“点四组”。
- 区分私有 IP 地址和公共 IP 地址。
- TCP/IP 模型。更好地了解常用的 TCP（传输控制协议）端口和服务，例如端口 21、22、53、80、110 等等。
了解 Linux 中的 IP 寻址基础知识
TCP/IP中最基本的概念之一是 IP 寻址。那么，什么是 IP 地址？IP 地址（简称 IP）是一个 32 位二进制数字，分配给 IP 网络中的计算设备（例如 PC、平板电脑或智能手机）。
它可以由路由器使用 DHCP 协议动态分配，也可以由 Linux 用户或系统管理员手动配置。IP 地址是一个唯一标识符，可用于在局域网 (LAN) 以及互联网上识别主机。IP 地址是一个软件地址，与与网络接口卡关联的 MAC 地址不同，它不是硬编码在 PC 上的。
IP 术语
在我们继续之前，让我们先了解一些关键概念，以帮助您更好地理解互联网协议。
- 位– 这是一个数字，表示为 1 或 0。
- 字节– 这是 8 位的集合或一系列。1 字节 = 8 位。
- 八位字节– 一个八位字节包含 8 位或 1 个字节。
IP 地址分为 4 个八位字节或字节。每个八位字节有 8 位，因此 1 个八位字节 = 8 位。
IP地址可以用以下方式描述：
- 以点分十进制表示。例如 192.168.1.5。
- 以二进制表示，如 11000000.10101000.00000001.00000101。
- 作为十六进制值：c0.a8.01.05。
以上所有表示法都表示同一个 IP 地址。但是，在大多数情况下，很少使用十六进制格式来表示 IP 地址，因此我们将重点关注前两种格式：点分十进制和二进制。
IP 地址大致可分为两类：
1. IPv4 地址
IPv4 （IP 版本 4）IP 地址是一个 32 位数字，分为 4 个八位字节。每个八位字节有 8 位，可以表示为点分十进制或二进制格式。
IPv4 地址的示例包括：
10.200.50.20 172.16.0.20 192.168.1.5
IPv4地址可分为5类：
Class A Class B Class C Class D Class E
但是，我们仅介绍前 3 个类别（A 类、B 类和C 类），它们主要用于主机系统。其余类别不在本认证范围内。D类用于多播，E 类主要用于研究和实验目的。
首先从A 类开始。这是最大的 IP 类，可分配给主机的 IP 地址数为16,777,216，可分配网络数最少，默认为 126 个。
接下来是B 类，它具有第二多的可能 IP 地址，默认情况下为65,534 个，可分配网络数为16,384 个。
最后，我们有C 类，它是最小的类，默认情况下仅产生254 个可能的 IP 地址和2,097,152 个可分配网络。
稍后我们将回顾 IPv4 地址的类别。
2. IPv6 地址
与IPv4地址形成鲜明对比的是，IPv6地址使用 128 位，而 IPv4 地址为 32 位。它以十六进制格式表示，每个十六进制数包含 4 位。
IPv6地址分为 8 个部分，每个部分有 4 个十六进制数字。IPv6 地址的示例如下：
2041:130f:0000:3f5d:0000:0000:875a:154b
这可以进一步简化如下。前导零被替换为双冒号，如图所示。
2041:130f::3f5d::875a:154b
IPv6 地址是为了取代 IPv4 地址而创建的，据专家称，IPv4 地址很快就会用完。位数的增加将显著增加地址空间。我们还没有到达那个地步，我们将主要关注 IPv4 地址。
IP 地址分为两个主要部分：网络部分和主机部分。在一个简单的 IP 地址192.168.1.5中，子网掩码或网络掩码为255.255.255.0（我们将在本部分后面讨论子网掩码），左侧前三个八位字节代表网络部分，其余八位字节是分配给网络上主机的部分。每个主机都会收到一个唯一的 IP，与其他主机不同，但与同一网络中的其他主机共享相同的网络地址。
192.168. 1 5 Network part Host part
这是我们网络系列的第一部分。到目前为止，我们已经定义了 IP 地址是什么，介绍了各种 IP 地址类别以及两种主要类型的 IP 地址 - IPv4 和 IPv6。在下一节中，我们将深入研究二进制和十进制四重表示法。