1-ip地址的用途和表示

1. 学习ip地址预备知识

  在网络中计算机的ip地址是由32位的二进制数组成，后面学习ip地址和子网划分时我们需要把二进制数转换成十进制数，还需要把十进制数转换成二进制数。因此为了学好ip地址规划，我们有必要学好并熟悉二进制和十进制之间的转换关系。

2. ip地址干嘛的

  生活中人们通常需要知道自己的居住地址，在网络中的同样需要一个地址来唯一标识每一台主机，这样所有的设备之间才能实现全球通信，ip地址主要就是标识一台主机或路由设备在因特网中的位置。

3. mac地址和ip地址

  前面我们在学习网络七层模型时可知，数据在发送过程中需要从应用层到物理层一层一层的往下传输，网络层之间通信是使用ip地址，而数据链路层之间通信是使用mac地址，因此，当网络层把数据交付给数据链层时就需要完成ip地址到mac地址的映射，当然，这个工作是由ARP地址解析协议来帮我们完成的。

  有小伙伴可能会说，mac地址不是全球唯一吗，干嘛不直接使用mac地址进行通信？

  要知道全球计算机连接的互联网是一个超级大的网络，如果直接使用mac地址通信的话，一个计算机发出的广播数据，全球的计算机都能收到，这会导致整个互联网充斥着广播数据，出现网络通塞。所以必须由网络设备路由器来隔离广播包，因为路由器默认是不发送广播数据的。

4. ip地址的表示

  在IP v4中，ip地址是使用32位二进制数来表示，每个地址由点分隔成8位二进制数，每8个bit位为一组，一组相当于一个字节，二进制数表示法是机器使用的，但是这对用户来说不容易理解。需要用可读性高，容易理解的十进制来表示地址。我们可以通过下面这张图来说明。

图1

   ip地址表示如图1所示，为了符合人们的阅读习惯，把机器使用的二进制地址转换为更易于阅读的十进制地址，ip地址中的每一组表示范围是0 - 255，且每一组用点进行分隔，这就是点分十进制记法。因此我们可以知道在IPv4中最小的地址值是0.0.0.0，最大的地址值是255.255.255.255。这两个地址作为特殊地址保留，不分配给主机设备使用（别着急，后续我们会专门细讲特殊地址）。

  对于十六进制记法一般是在注册表、编程中使用，第一种：0x810B0BEF ，第二种：810B0BEF 16 （16则表示地址是十六进制记法）。

  同时为了ip地址寻址方便，把这32位又分为网络号和主机号两部分，对于在同一网络中的主机来说网络号是一样的，且不同的主机用不同的主机号来进行区分标识，不过这都是后话了。

补充：本篇中提到的网络号，主机号，特殊地址这些概念，可能对于第一次学习ip地址的朋友来说会感到陌生，但是没关系，大家只需有个印象就好，后面用到的时候会再详细说明。