What is IP address?

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IP地址(互联网协议地址)是在互联网上寻址主机的一种方式，也称为互联网协议地址。它由32位二进制数组成，为了使用方便，常以xxx.xxx.xxx的形式表示。每组XXX代表一个小于或等于255的十进制数。比如说202.96.155.9。在互联网中，IP地址是肯定的。目前，IP技术可能最多使用大约42亿个IP地址。乍一看可能很难用完，但是由于早期编码的问题，很多代码实际上是丢失空或者无法使用的。再加上互联网的普及，每个家庭至少有一台电脑，再加上公司的电脑和连接各个网络的服务器。从长远来看，专家担心随着互联网的发展，这将是不够的。所以相应的科研机构都在研究128位的IP地址，IP地址的数量可以达到3.402823669 × 1038。地球上的每一粒沙子都可以有自己的IP地址。这种新版本的IP地址技术被称为IPv6。

IP地址(互联网协议地址)是设备使用的唯一号码，以便在使用互联网协议标准的网络上相互识别和通信。任何参与设备(包括路由器、计算机、时间服务器、互联网传真机和一些电话)都必须有自己唯一的地址。这允许代表发送者向前传递的信息指示下一步将它发送到哪里，并且允许信息的接收者知道它是预期的目的地。

目前IP地址中使用的数字范围从1.0.0.0到255.255.255.255，尽管其中一些值是出于特定目的而保留的。这并没有为每个互联网设备提供足够的可能性来拥有自己的永久号码。子网路由、网络地址转换和动态主机配置协议(DHCP)服务器都允许本地网络使用与其它网络相同的IP地址，尽管它们都连接到互联网。网络打印机、网络服务器和电子邮件服务器等设备通常分配有静态IP地址，因此总能被发现。

IP地址在概念上类似于电话号码，只是它们用于LAN(局域网)、wan(广域网)或Internet。因为这些数字不容易被人类记住，域名系统提供了一种类似于地址簿查找的服务，称为“域名解析”或“名称解析”。互联网上的特殊DNS服务器专用于执行从域名到IP地址的转换，反之亦然。

更多细节

互联网协议(IP)通过一个编号(IP地址)来识别每个逻辑主机接口。在任何给定的网络中，该编号在通过该网络通信的所有主机接口中必须是唯一的。除了数字IP地址之外，互联网服务提供商有时还会给互联网用户一个主机名。

浏览万维网的用户的IP地址用于实现与网站服务器的通信。此外，它通常位于发送的电子邮件的标题中。事实上，对于所有使用TCP/IP协议的程序，发送者IP地址和目的地IP地址都是建立通信和发送数据所必需的。

根据个人的互联网连接，IP地址可以在每次连接时相同(称为静态IP地址)，也可以在每次连接时不同(称为动态IP地址)。为了使用动态IP地址，必须存在能够提供地址的服务器。IP地址通常通过称为DHCP或动态主机配置协议的服务器服务给出。如果使用静态地址，必须手动将其编程到设备网络接口的参数中。

Internet地址不仅是唯一枚举托管接口所必需的，也是路由目的所必需的，因此它们中的很大一部分总是未被使用或被保留。

IP地址的独特性质使得在许多情况下可以跟踪哪台计算机——进而跟踪哪个人——在互联网上发送了消息或参与了其他活动。执法当局利用这一信息来确定犯罪嫌疑人；然而，动态分配的IP地址会使这变得困难。

IP版本4

访问

在互联网协议(IPv4)的第4版(当前的互联网标准协议)中，IP地址由32位组成，理论上有4，294，967，296个(超过40亿个)唯一主机接口地址。如果所有这些都被使用，那将是大约每21.3平方米或70平方英尺的土地一个IP地址。实际上，由于地址是按块分配的，许多未使用的地址是不可用的(很像人口稀少的区号中未使用的电话号码)，因此通过IP第6版(见下文)扩展地址范围存在一定压力。

IPv4地址通常表示为由句点分隔的四个二进制八位数(8位)。被称为www.wikipedia.org的主机目前的编号为3482223596，在base-256中写成207.142.131.236:3482223596等于207×2563+142×2562+131×2561+236×2560。(将www.wikipedia.org域名解析为其关联号码是由域名系统服务器处理的。)

IPv4地址最初分为两部分:网络和主机。后来的变化增加到三个部分:网络，子网和主机，按此顺序。但是，随着无类域间路由(CIDR)的出现，这种区分不再有意义，地址可以有任意多级。(从技术上讲，这在子网出现后的任何时候都是正确的，因为一个站点可以选择在一个网络号内有多个级别的子网。)

分配

至少在理论上，设备的每个接口都被分配了一个唯一的IP地址。实际上，一些接口可能没有编号，并且许多地址不是全球唯一的。

地址的实际分配不是任意的。路由的基本原则是，地址对设备在网络中的位置信息进行编码，这意味着分配给网络一部分的地址在网络的另一部分不起作用。由CIDR标准化并由互联网号码分配机构(IANA)及其地区互联网注册管理机构(rir)监管的分层结构管理着全球互联网地址的分配。每个RIR维护一个可公开搜索的WHOIS数据库，提供有关IP地址分配的信息；来自这些数据库的信息在许多试图在地理上定位IP地址的工具中起着重要作用。

疲惫

一些私有IP地址空间已经通过RFC 1918分配。这意味着任何人都可以使用这些地址，因此可以重用相同的RFC 1918 IP地址。然而，它们在互联网上是不可路由的。由于缺乏可注册的地址，它们被广泛使用。将这些网络连接到互联网需要网络地址转换(NAT)。

虽然已经采取了许多措施来节省有限的现有IPv4地址空间(例如使用NAT和私有寻址)，但是32位IP地址的数量不足以适应互联网的长期增长。为此，计划在未来5到15年内采用互联网128位IPv6寻址方案。

IP版本5

被认为是IPv5的只是一个实验性的非IP实时流协议ST2，在RFC 1819中有描述。为了与标准的UNIX发布约定保持一致，所有奇数版本都被认为是试验性的，并且这个版本从未打算被实现；该协议没有被放弃。RSVP在一定程度上取代了它。

IP版本6

在IPv6中，新的(但尚未广泛部署的)互联网标准协议，地址是128位宽，即使有大量的网络块分配，在可预见的未来也应该足够了。理论上，将会有2128个，或者大约3.403 × 1038个唯一的主机接口地址。如果地球完全是由1立方毫米的沙粒构成的，那么你就可以给3亿颗和地球一样大的行星中的每一粒沙粒一个唯一的地址。这个大的地址空间将被稀疏地填充，这使得可以再次将更多的路由信息编码到地址本身中。

寻址

第6版地址由冒号分隔的八个4位十六进制数字组成。为了可读性，地址可以用两种方法缩短。在每个冒号分隔的部分中，前导零可能会被截断。其次，一串零(并且只有一个)可以用两个冒号(::)替换。例如，以下所有地址都是等效的:

1080:0000:0000:0000:0000:0034:0000:417 a
1080:0:0:0:0:34:0:417 a
1080::34:0:417 a
全局单播IPv6地址由两部分组成:64位路由部分，后跟64位主机标识符。

网络块是按照IPv4的现代替代方案来指定的:网络号，后跟一个斜杠，以及网络号的相关位数(十进制)。示例:12AB::CD30:0:0:0:0/60包括以12AB00000000CD3开头的所有地址。

与IPv4相比，IPv6有许多改进，而不仅仅是更大的地址空间，包括自动重新编号和对IPsec的强制支持。

延伸阅读:互联网RFC包括RFC 791、RFC 1519 (IPv4地址)和RFC 2373 (IPv6地址)。