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IP 地址基础知识(IPv4/IPv6)

2026-04-26·5 分钟阅读

什么是 IP 地址?

IP 地址(Internet Protocol Address)是网络中设备的标识符。就像现实世界中的门牌号,数据包通过 IP 地址找到目标设备。

目前有两个版本在使用:IPv4 和 IPv6。

IPv4

格式

IPv4 地址是 32 位的二进制数,通常用点分十进制表示:

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192.168.1.1

每 8 位(1 字节)转成十进制,用点隔开。范围从 `0.0.0.0` 到 `255.255.255.255`。

私有 IP 地址段

以下地址段用于内网,不会在互联网上路由:

  • **10.0.0.0/8**:`10.0.0.0` ~ `10.255.255.255`,大型企业内部网络
  • **172.16.0.0/12**:`172.16.0.0` ~ `172.31.255.255`,中型网络
  • **192.168.0.0/16**:`192.168.0.0` ~ `192.168.255.255`,家庭和小型办公室
  • 特殊地址

  • **127.0.0.1**:回环地址(localhost),指向本机
  • **0.0.0.0**:表示所有网络接口
  • **255.255.255.255**:广播地址
  • IPv6

    为什么需要 IPv6?

    IPv4 只有约 43 亿个地址。到 2019 年,全球 IPv4 地址已经耗尽。IPv6 使用 128 位地址,数量是 2^128,几乎取之不尽。

    格式

    IPv6 地址是 128 位的十六进制数,用冒号分成 8 组,每组 16 位:

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    2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

    简化规则

    IPv6 地址可以大幅简写。

    **规则 1:去掉每组前导的 0**

    code双击代码复制
    2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
    → 2001:db8:85a3:0:0:8a2e:370:7334

    **规则 2:连续的 0 组可以用 `::` 代替(只能出现一次)**

    code双击代码复制
    2001:db8:85a3:0:0:8a2e:370:7334
    → 2001:db8:85a3::8a2e:370:7334

    `::` 代表若干组全 0,自动推断缺了多少组。

    IPv6 地址类型

  • **单播(Unicast)**:一对一的通信
  • **多播(Multicast)**:一对多通信
  • **任播(Anycast)**:发送给最近的目标
  • 特殊地址

  • `::1` — IPv6 回环地址(相当于 IPv4 的 `127.0.0.1`)
  • `::` — 未指定地址
  • `fe80::/10` — 链路本地地址
  • CIDR 表示法

    CIDR(Classless Inter-Domain Routing)用 `/` 表示网络前缀的长度:

    code双击代码复制
    192.168.1.0/24

    `/24` 表示前 24 位是网络部分,后 8 位是主机部分。子网掩码是 `255.255.255.0`,包含 254 个可用地址。

    常见前缀长度:

  • `/8` → 子网掩码 `255.0.0.0` → 约 1677 万个地址
  • `/16` → 子网掩码 `255.255.0.0` → 约 6.5 万个地址
  • `/24` → 子网掩码 `255.255.255.0` → 254 个地址
  • `/32` → 子网掩码 `255.255.255.255` → 1 个地址
  • 计算可用地址的公式:2^(32 - 前缀长度) - 2(减去网络地址和广播地址)。

    如何查看 IP 地址

    bash双击代码复制
    # Linux / macOS
    ip addr          # 查看所有网络接口(Linux)
    ifconfig         # 查看所有网络接口(macOS / 旧 Linux)
    
    # 查看公网 IP
    curl ifconfig.me
    curl ip.sb
    
    # Windows
    ipconfig

    总结

    IP 地址是网络通信的基础。理解 IPv4 与 IPv6 的区别、CIDR 表示法以及常见地址段,能帮助你在配置服务器、设置防火墙规则、排查网络问题时更加得心应手。