【数通学习】【三层交换】IP地址
什么是IP地址？
IP是三层网络中用来唯一标识一个节点的符号。通过这个唯一的符号，三层交换网络可以根据IP地址进行寻路，将数据包投递到指定的网络设备上。
IP地址分为IPv4和IPv6，目前常用的是IPv4，不过随着IPv4地址的逐渐耗尽，很多网络和网络设备都开始往IPv6上迁移。
为何会出现IPv4地址耗尽的情况呢？这个和IPv4的地址结构有关。
IPv4地址由32位二进制位组成，每一个位有两种取值：0或者1，所有IPv4的总地址数：2^32 = 4,294,967,296个，也就是42亿多，将近43亿个IP地址。
在很早很早以前，三层网络刚刚发展起来的时候，网络设备很少，所以那时候认为42亿的IP地址完全满足全世界使用了。
但是二十一世纪的网络爆炸，网络设备成指数级增长，其实已经远远超出了42亿，IPv4的地址之所以还未被消耗完，是因为出现了一些可以复用IP地址的技术，这些技术延缓了IPv4地址的消耗。
但不管怎么说，随着网络的发展，复用IP地址的技术，如NAT等，也还是不能满足需要。所以迟早需要将网络迁移到IPv6上来。
IPv6地址由128位二进制组成，是IPv4地址长度的四倍，IPv6的地址总数为：2^128 可以说是一个天文数字了，无论如何都能满足网络的发展。
下面我们介绍IP地址主要还是当前使用最多的IPv4地址。
首先，IPv4地址由32位二进制组成，我们按照每八位进行等分，并将这八位二进制数转换为十进制，便得到我们常见的IP地址了，这种IP地址的表现形式称为点分十进制：
我们也可以在cmd命令窗口中运行ipconfig命令（如果是linux，在bash中运行ifconfig命令），即可查看本机的IP地址：
IP地址的类别
IP地址被分为五个类别，分别为 A，B，C，D，E五类，下面我们分别介绍这五类IP地址和他们的划分规则：
A类地址：
A类地址是第一个二进制位为0的所有IP地址，可以想象如果第一位为零，点分十进制转换出来，第一位的取值空间就是0~2^7-1之间，也就是：0~127之间，为何要减一呢？因为是从0开始计数的一共128总可能，从0计数的话，就是0~127。
所以A类地址就是：
不过，A类地址中有一部分被划分出来，作为私有地址（不再公网使用）和保留地址：
10.0.0.0 ~10.255.255.255 作为私有地址。
127.0.0.0~127.255.255.255 作为保留地址，作为循环测试使用，比如我们机器的环回地址就是127.0.0.1
0.0.0.0~0.255.255.255也作为保留地址，用来表示所有IP地址。
B类地址：
B类地址是二进制前两位以10开头的所有IP地址，所以点分十进制第一段的取值就是从10000000~10111111，也就是128~191。
所以B类地址就是：
C类地址：
C类地址是二进制前三位以110开头的所有IP地址，所以点分十进制第一段的取值就是从11000000~11011111，也就是192~223。
所以C类地址就是：
D类地址：
D类地址是二进制前三位以1110开头的所有IP地址，所以点分十进制第一段的取值就是11100000~11101111，也就是224~239。
所以D类地址就是：
其中D类地址中也分三类：
专用地址：224.0.0.0~224.0.0.255，用于网络协议组的广播IP。
公用地址：224.0.1.0~238.255.255.255，用于其他组播。
私有地址：239.0.0.0~239.255.255.255，用于网络测试。
E类地址：
E类地址是二进制前三位以1111开头的所有IP地址，所以点分十进制第一段的取值就是11110000~11111111，也就是240~255。
所以E类地址就是：
E类地址作为保留地址，是不让使用的。
汇总：
其中，D类地址主要作为组播，而E类地址是保留地址，都不能提供给网络设备使用，所以其实能用的IP地址比IP地址总树要少的多。
从华为的培训视频中截取的图：
