詳解ip addr展示的資訊—IP、MAC

如何查看本機的IP位址呢？我想這個問題肯定難不倒程式設計師。大家一定知道如果是windows系統，那麼在cmd視窗中，輸入ipconfig即可，想要查看更詳細的信息，輸入ipconfig /all。
如果是linux系統的話，如果你已經安裝了net-tools這個工具的話，就可以使用ifconfig指令來檢視。但如果你沒有安裝這個工具包的話，還可以透過ip addr來查看。
下面看一個主機上輸入ip addr顯示出的資訊

# ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:16:3e:14:a2:5b brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.16.1.196/20 brd 172.16.15.255 scope global dynamic eth0
       valid_lft 291113559sec preferred_lft 291113559sec

該指令可顯示出主機上所有的網路卡資訊。可以看到，目前該主機上有兩塊網卡，lo以及eth0.

#IP位址

172.16.1.196即eth0網路卡的ip位址，它由四個部分組成，每個部分佔8位元（1位元組），共32位元。 IP 位址是網路卡在網路世界的通訊位址，相當於我們現實世界的門牌號碼。既然是門牌號，那麼大家都是不一樣的，如果出現一樣的話，會發生IP位址衝突而導致上不了網的狀況。

IP位址的分類

理論上的ip位址最多有2的32次方個，也就是4294967296個，實際上遠遠沒有這麼多。 IP位址被分成了5類，實際能用的就A/B/C前三類。

下面這個表格，詳細地展示了 A、B、C 三類位址所能包含的主機的數量。

類別	IP位址範圍	#私人網路IP位址範圍	#子網路遮罩
	網路數字	網段最大主機數	A	1.0.0.1-127.255.255.254	##10.0. 0.0-10.255.255.255
#255.0.0.0	##126 (2^ 7- 2)	16777214 (2^ 24-2)	#B	128.0.0.1-191.255.255.254	#172.16.0.0-172.31 .255.255
255.255.0.0	16383 (2^ 14-1)	65534 (2^16-2)	##C ############192.0.0.1-223.255.255.254##################192.168.0.0-192.168.255.###192.168.0.0-192.168.255.### #################255.255.255.0######	2097152 (2^ 21-1)	254 (2^8-2)

无类型域间选路（CIDR）

看上面表格会发现一个问题，就是C类地址能包含的主机数太少了，只有254个，不够一个大一点的企业使用。而B类又太多了，很少有这么大的单位。所以，就有了一个折中的办法CIDR。
CIDR通过子网掩码将ip地址一分为二，前面的部分为网络号，后面的部分为主机号。下面通过例子看子网掩码是如何划分网络号和主机号的：

172.16.1.196/20

这个地址表示形式就是CIDR。斜杠后面的20即子网掩码，它是由前面连续的20个1组成的，即11111111.11111111.11110000.00000000。表示前20位为网络号，后12位为主机号。所以该网络可用主机数为2的12次方再减去2（一个网络地址、一个广播地址）
将子网掩码和 IP 地址按位AND计算，就可得到网络号。我们来计算下网络号以及第一个可用地址最最后一个可用地址

*.*.00000001.*
*.*.11110000.*
--------------
172.16.0.0  <===网络号

获得了网络号，那么第一个可用地址为：172.16.0.1，最后一个可用地址为：172.16.15.254。
伴随着CIDR还有广播地址，172.16.15.255，它是主机号的最后一个。如果发送这个地址，那么172.16.0.0这个网络里的主机都能收到。

公有IP和私有IP

在工作中，基本上不用划分A类、B类还是C类，所以时间长了，大家都忘记了这个分类，只记得CIDR。但是有一点还是要注意的，就是公有 IP 地址和私有 IP 地址。关于私有IP范围，在之前的表格已经给出。当你看到10.x.x.x或172.x.x.x或192.x.x.x时，就要明白，这是个私有ip地址。

那么私有ip和公有ip都是用来干嘛的呢？

• 公有IP地址是广域网的范畴，通过它能直接访问互联网。如果你想搭建一个网站，让全世界的人都能访问，那么就需要使用公有IP。

• 私有IP地址：我们企业或家庭内部组建局域网用的IP，一般都会用私有IP。私有地址是局域网范畴内的，私有IP禁止出现在Internet中。

MAC地址

link/ether 00:16:3e:14:a2:5b

这一行显示的是MAC地址，它有12位16进制数组成，用6个字节表示。它是网卡的物理地址，号称全球唯一，不会有两个相同的MAC地址。既然是全球唯一，那么用它来替代ip不是非常好的。

这样是不行的，因为网络中的数据包传递，除了要有确定的地址外，还要有定位功能。MAC地址是不具备远程定位功能的，而IP具有远程定位功能。

MAC地址类似身份证号，每个人身份证号都是唯一的，但是你不能通过这个号去找到这个人的住址。而IP则类似身份证上面的家庭住址信息。

MAC地址虽不具备远程定位功能，但还是有一定的定位功能的（在局域网内）。比如在同一间办公室，你吼一声身份证号xxxxxx是谁，办公室人听到了，有人站起来说是我。但如果这个人在外地（不在同一个网段），你吼破嗓子也没人回应。

总结

• IP地址具有定位功能；MAC地址唯一，但不能远程定位

• CRID用来划分子网

• IP分为公有IP、私有IP。

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