什么是 IP 地址？ 它的工作原理是什么？
什么是 IP 地址？ 它的工作原理是什么？
IP地址是互联网世界中每个设备的数字身份证，它不仅让设备能够相互通信，还关系到网络安全和个人隐私保护。本文将为您详细解析IP地址的定义、类型、工作原理以及安全防护措施。
IP 地址定义和解释
互联网协议 （IP） 地址是分配给连接到互联网的每个设备的唯一识别号。IP 地址定义是分配给使用互联网进行通信的设备的数字标签。通过互联网或通过本地网络通信的计算机使用 IP 地址将信息共享到特定位置。
IP 地址有两个不同的版本或标准。互联网协议版本 4 （IPv4） 地址是两者中较旧的地址，它拥有多达 40 亿个 IP 地址的空间，并分配给所有计算机。最新的互联网协议版本 6 （IPv6） 有数万亿个 IP 地址的空间，除了计算机之外，它还解释了新型设备。还有几种类型的 IP 地址，包括公共、专用、 静态和动态 IP 地址。
每个连接互联网设备都有一个 IP 地址，无论是计算机、笔记本电脑、IoT 设备，甚至是玩具。 IP 地址允许在两个连接的设备之间有效传输数据，从而允许不同网络上的机器相互通信。
IP 地址的工作原理是什么？
IP 地址可以帮助设备找到任何数据或内容，以便检索。
IP 地址的常见任务包括识别主机或网络，或识别设备的位置。IP 地址不是随机的。创建 IP 地址是数学的基础。 互联网分配号码管理局 （IANA） 分配 IP 地址及其创建。整个 IP 地址范围可以从 0.0.0.0 到 255.255.255.255。
通过对 IP 地址进行数学分配，可以进行与目的地连接的唯一识别。
公共 IP 地址
公共 IP 地址或面向外部的 IP 地址适用于人们用来将其企业或家庭互联网网络连接到互联网服务提供商 （ISP） 的主要设备。在大多数情况下，这将是路由器。连接到路由器的所有设备都使用路由器的 IP 地址与其他 IP 地址通信。
了解面向外部的 IP 地址对于人们打开用于在线游戏、电子邮件和 Web 服务器、媒体流以及创建远程连接的端口至关重要。
专用 IP 地址
专用 IP 地址或面向内部的 IP 地址由办公室或家庭内网（或局域网）分配给设备，或由互联网服务提供商 （ISP） 分配。家庭/办公室路由器管理从本地网络连接到专用 IP 地址的设备。因此，网络设备由路由器从其专用 IP 地址映射到公共 IP 地址。
专用 IP 地址在多个网络中重复使用，从而保留宝贵的 IPv4 地址空间，并将可寻址性扩展到 IPv4 寻址的简单限制之外（4，294，967，296 或 2^32）。
在 IPv6 寻址方案中，每个可能的设备都有 ISP 或主网络组织分配的唯一标识符，该标识符具有唯一的前缀。IPv6 中可以采用专用寻址，使用时称为唯一本地寻址 （ULA）。
静态 IP 地址
所有公共和专用地址均定义为静态或动态地址。一个人手动配置并修复到其设备网络的 IP 地址称为静态 IP 地址。无法自动更改静态 IP 地址。互联网服务提供商可以将静态IP地址分配给用户账户。每个会话都将为该用户分配相同的 IP 地址。
动态 IP 地址
设置路由器时，动态 IP 地址会自动分配给网络。 动态主机配置协议 （DHCP） 分配此动态 IP 地址集的分布。DHCP 可以是为家庭或组织的网络提供 IP 地址的路由器。
每次用户登录网络时，都会从可用（当前未分配的）IP 地址池中分配新的 IP 地址。用户可以跨多个会话随机循环多个 IP 地址。
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什么是 IPv4？
IPv4 是 IP 的第四个版本。它是用于互连互联网和其他网络的标准方法的核心协议之一。该协议于 1982 年首次部署在大西洋数据包卫星网络 （SATNET） 上，SATNET 是一个卫星网络，构成了互联网初始阶段的一部分。尽管存在 IPv6，但它仍然用于路由大多数互联网流量。
IPv4 目前已分配给所有计算机。IPv4 地址使用 32 位二进制数字形成唯一的 IP 地址。它采用四组数字的格式，每组数字的范围从 0 到 255，代表一个由点分隔的八位数二进制数字。
IP 地址类别
某些 IP 地址由互联网分配号码管理局 （IANA） 保留。这些协议通常用于传输 控制协议/互联网协议 （TCP/IP）中具有特定目的的网络，用于互连设备。其中四个 IP 地址类别包括：
0.0.0.0：IPv4 中的 IP 地址也称为默认网络。不可路由的元地址表示无效、不适用或未知的网络目标。
127.0.0.1：此 IP 地址称为环回地址，计算机使用该地址来识别自身，无论是否已为其分配 IP 地址。
169.254.0.1 至 169.254.254.254：如果计算机未成功尝试从 DHCP 接收地址，则自动分配的一系列地址。
255.255.255.255：专用于消息的地址，需要发送到网络上的每台计算机或通过网络广播。
其他保留 IP 地址用于所谓的子网类。子网络是通过路由器连接到更大网络的小型计算机网络。子网可以分配自己的 IP 地址系统，以便连接到子网的所有设备可以相互通信，而不必通过更广泛的网络发送数据。
TCP/IP 网络上的路由器可以配置为确保它识别子网，然后将流量路由到适当的网络。IP 地址保留给以下子网：
A 类：IP 地址介于 10.0.0.0 和 10.255.255.255 之间
B 类：IP 地址介于 172.16.0.0 和 172.31.255.255 之间
C 类：IP 地址介于 192.186.0.0 和 192.168.255.255 之间
D 类或多播：IP 地址介于 224.0.0.0 和 239.255.255.255 之间
E 类，仅供实验使用：IP 地址介于 240.0.0.0 和 254.255.255.254 之间
A 类、B 类和 C 类中列出的 IP 地址最常用于子网的创建。组播或 D 类中的地址有Internet Engineering Task Force（IETF） 指南中概述的特定使用规则，而发布 E 类地址供公众使用是在 IPv6 标准引入之前引起大量辩论的原因。
互联网地址和子网
IANA 为商业组织、政府部门和 ISP 保留特定的 IP 地址块。当用户连接到互联网时，其 ISP 会从分配给互联网的一个模块中为其分配地址。如果他们只从一台计算机上线，那么他们可以使用 ISP 分配给它的地址。
然而，大多数家庭现在使用与多个设备共享网络连接的路由器。因此，如果使用路由器共享连接，ISP 会将 IP 地址分配给路由器，然后为连接到路由器的所有计算机创建一个子网。
子网中的 IP 地址具有网络和节点。子网由网络识别。该节点也称为主机，连接到网络并需要自己的地址。计算机通过子网掩码分离网络和节点，该掩码过滤适当的 IP 地址名称。当设置大型网络时，将确定最适合所需节点或子网数量的子网掩码。
当涉及到子网中的 IP 地址时，第一个地址为子网保留，最后一个地址表示子网系统的广播地址。
IPv4 与 IPv6
IPv4 无法应对设备数量和范围的大规模爆炸，而不仅仅是手机、台式计算机和笔记本电脑。原始 IP 地址格式无法处理正在创建的 IP 地址数量。
为了解决这个问题，我们引入了 IPv6。这一新标准采用十六进制格式，这意味着现在可以创建数十亿个唯一的 IP 地址。因此，支持多达约 43 亿个唯一数量的 IPv4 系统已被理论上提供无限 IP 地址的替代方案所取代。
这是因为 IPv6 IP 地址由八个包含四个十六进制数字的组组成，这些组使用 0 到 9 的 16 个不同符号，然后使用 A 到 F 表示 10 到 15 的值。
如何查找我的 IP 地址？
Windows 计算机用户可以通过在搜索选项卡中输入“cmd”，然后点击 Enter，然后在弹出框中输入“ipconfig”来查找其 IP 地址。Mac 计算机用户可以通过进入系统首选项并选择网络来查找其 IP 地址。
要在手机上查找 IP 地址，用户需要进入“设置”，然后打开 Wi-Fi 菜单及其网络菜单。IP 地址应列在“高级”部分下，具体取决于他们使用的电话。
IP 地址与 MAC 地址
当您分析 IP 地址与 MAC 地址时，您可以从相似之处开始。对于这两种 IP 地址类型，您正在处理带有该设备附件的唯一标识符。网卡或路由器的制造商是 MAC 地址的提供商，而互联网服务提供商 （ISP） 则是 IP 地址的提供商。
两者的主要区别在于 MAC 地址是设备的物理地址。如果您的家庭 Wi-Fi 网络上有五台笔记本电脑，您可以通过其 MAC 地址识别网络上的这五台笔记本电脑。
IP 地址的工作原理不同，因为它是该设备网络连接的标识符。其他差异包括：
MAC 地址是 6 字节十六进制地址，而 IP 地址是 4 或 16 字节地址。
MAC 地址位于数据链路层，而 IP 地址位于网络层。
第三方很难找到 MAC 地址，而很容易找到 IP 地址。
MAC 地址是静态的，而 IP 地址可以 动态更改
MAC 地址和 IP 地址是将网络数据包到达目标所必需的。 但是，除非 MAC 地址位于您的 LAN 上，否则任何人都看不到您的 MAC 地址
什么是与 IP 地址相关的安全威胁？
各种安全威胁与 IP 地址有关。网络犯罪分子可以欺骗设备，以泄露您的 IP 地址并假装他们是您，或者跟踪它以跟踪活动和利用。在线跟踪和社交工程是 IP 地址存在的两个主要安全威胁。
IP 地址面临的一些其他安全威胁包括：
允许网络犯罪分子使用您的 IP 地址跟踪您的位置
使用 IP 地址瞄准网络并发起 DDoS 攻击
使用您的 IP 地址下载非法内容
保护 IP 地址的 5 种方法
有多种方法可以保护您的 IP 地址免受网络犯罪分子的侵害。其中一些选项包括：
使用 VPN
使用代理服务器
让您的 ISP 使用动态 IP 地址
使用 NAT 防火墙 隐藏您的专用 IP 地址
重置调制解调器可能会更改您的 IP 地址
IP 地址常见问题解答
IP 地址的使用是什么？
IP 地址识别连接到互联网的每个设备。这使得计算机和其他互联网连接设备，例如移动电话和物联网 （IoT） 设备，能够通过互联网和局域网 （LAN） 进行通信。
如果有人拥有您的 IP 地址会怎样？
通过拥有您的 IP 地址的人被黑客攻击的可能性非常低。通过 IP 地址，用户的位置可以缩小到特定区域。技术娴熟的网络罪犯可能会弄清楚他们的 ISP 是谁，网络钓鱼网络钓鱼攻击来查找他们的个人信息。一个更大的问题可能是 IP 地址与其他个人信息一起在暗网上出售。
内容提供商更有可能使用 IP 地址来根据用户所在地理区域对用户进行内容限制。例如，Hulu 和 Netflix 等服务读取 IP 地址，以防止其美国内容被国外人员访问。
IP 地址有两种类型？
两种类型的 IP 地址是公共 IP 地址和专用 IP 地址。公共 IP 地址是人们用来连接到互联网的主要设备，互联网通常是他们的路由器。专用 IP 地址分配给连接到公共 IP 地址的设备，例如台式计算机、移动设备、笔记本电脑、打印机、智能电视和平板电脑。
什么是 192.168 IP 地址？
192.168 IP 地址是专用 IP 地址范围的起点。这一直持续到 192.168.255.255 年。此 IP 地址通常不会在网络上使用，计算机和手机等设备也不会被分配。
什么是环回 IP 地址？
环回 IP 地址为 127.0.0.1。计算机使用环回 IP 地址来识别自身，无论其是否已分配 IP 地址。