目录

IP地址

子网掩码

MAC地址 

网络数据传输

IP地址

IP地址是指互联网协议的地址，它是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地址组成

IP地址分为两个部分，网络号和主机号.

· 网络号：网络号用来标识网段，保证相互连接的两个网段具有不同的标识，不同的网络有不同的网络号

· 主机号：用来标识主机的，在同一网段内，主机之间具有相同的网络号，但必须由不同的主机号

一个IP地址，包含网络号和主机号，整个地址用来标识主机，先找到网络号对应的网络，然后在网络中找主机.

IP地址的分类

IP地址从A~E分为五类

· A类的范围：0.0.0.0 ~ 127.255.255.255，适用于大型网络，其网络数量只有126个，最大连接2^24 - 2个主机

· B类的范围：128.0.0.0 ~ 191.255.255.255，适用于中等规模的网络，最大连接2^16 - 2个主机

· C类的范围：192.0.0.0 ~ 223.255.255.255，适用于小型网络，最多链接254个主机(2^8 - 2)

· D类的范围：224.0.0.0 ~ 239.255.255.255

· E类的范围：240.0.0.0 ~ 247.255.255.255

主机最大连接数-2是因为除去主机号全为0和全为1的特殊地址

· 将IP地址中的主机的地址全部设为0，就是网络号，代表整个局域网

· 将IP地址中的主机的地址全部设为1，就成为了广播地址，用于给同一个链路中相互连接的所有主机发送数据包 

子网掩码

子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩，它用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。

子网掩码的数据格式与IP地址一样，也是32位的二进制数，其左边是网络位，用二进制数“1”表示，1的数目等于网络位的长度，右边是主机位用“0”表示，0的数目等于主机位的长度 

子网掩码作用

（1）可以把A类、B类、C类IP地址再次划分成更小的网络，它的划分方式是将IP地址主机号的一部分作为内部的一个网络号.

（2）子网掩码可以基于IP地址，计算得出网络号和主机号，这里的网络号和主机号是指划分子网后的，它一般用来判断目的IP与本IP是否为同一个网段.

将IP地址和子网掩码进行按位与操作，得到的结果就是网络号

将子网掩码二进制按位取反再与IP地址进行按位与操作，得到的结果就是主机号

例如IP地址180.210.242.131，子网掩码为255.255.248.0，根据IP地址和子网掩码就可以计算出主机号和网络号

IP地址的二进制：10110100.11010010.11110010.10000011

子网掩码的二进制：11111111.11111111.11111000.00000000 

根据IP地址与子网掩码的按位与计算，可以得出网络号为：10110100.11010010.11110000.00000000，即180.210.240.0

对子网掩码进行取反操作，再与IP地址按位与进行操作，就可以得到主机号，

对子网掩码取反操作得到：00000000.00000000.00000111.11111111

再与IP地址进行按位与操作得到主机号：00000000.00000000.00000010.100000011，

即0.0.2.131

MAC地址 

MAC地址用于标识网络设备的硬件物理地址

主机具有一个或多个网卡，路由器具有两个或两个以上网卡，其中每个网卡都有唯一的一个MAC地址，网络数据传输本质上是网络硬件设备将数据发送到网卡上或者从网卡上接收数据.

MAC地址长度为48位，即6个字节，一般用16进制数字来表示，例如：08:00:27:03:fb:19 

广播数据报：发送一个广播数据报，即对同网段所有主机发送数据报时，广播报的MAC地址为：FF:FF:FF:FF:FF:FF

网络数据传输

网络数据传输是一跳一跳的形式，例如下图主机B向主机C发送数据，箭头的指向为其发送路线，期间经过了很多网络设备：主机、路由器，主机和路由器统称为节点，因为集线器和交换机没有IP地址，也不会对数据进行封装和分用，因此不算在下一跳设备中

网络传输数据不是直接从源主机到目的主机，而是一跳一跳的形式到达目的主机的.

其中IP地址描述的是整个过程的起点和终点，例如在上图中，源IP为主机B，目的IP为主机C，其行进过程需要一个节点一个节点的描述，由MAC地址来描述路途上每一个区间的起点和终点，例如上述传输过程：

主机B -> 路由器F：源MAC地址为主机B，目的MAC地址为路由器F

路由器F -> 路由器G：源MAC地址为路由器F，目的MAC地址为路由器G

以此类推最终到达主机C

综上，可以得到IP地址和MAC地址的区别

· IP地址描述的是数据传输过程的起点和终点，是给人使用的网络逻辑地址

· MAC地址描述的是传输途中的每一个区间的起点和终点，也就是每一跳的起点和终点，是给网络硬件设备使用的网络物理地址.

最后

以上就是洁净高跟鞋为你收集整理的网络原理 | IP地址、子网掩码、MAC地址、网络数据传输初探IP地址子网掩码MAC地址 网络数据传输的全部内容，希望文章能够帮你解决网络原理 | IP地址、子网掩码、MAC地址、网络数据传输初探IP地址子网掩码MAC地址 网络数据传输所遇到的程序开发问题。

如果觉得靠谱客网站的内容还不错，欢迎将靠谱客网站推荐给程序员好友。