在本文讲解的网络层中，注意了解一下：IP协议！
- 地址管理：每个网络上的设备，要能分配一个地址（唯一）
- 路由选择：A给B发消息，具体走哪条路线？？
IP地址：本质上是一个32位的整数！
通常情况下，会把32位的整数，转换成点分十进制的表示方式
需要三个点，把这个整数分成4个部分，每个部分1个字节，每个部分的取值范围为：0~255
| 一个字节 | 0~255 | -128~+127 |
| 二个字节 | 0~65535 | -32768~+32767 |
| 四个字节 | 0~42亿9千万 | -21亿~+21亿 |
对于32位的整数，最多能表示多少个不同的地址呢？？42亿9千万
但是，对于全世界的电脑，服务器，路由器，手机…………不够用！！
那么，该如何解决上述问题呢？？
- 动态分配IP地址
设备上网才分配，不上网就不分配，此时就可以省下一大批IP地址了，但是，并没有增加IP的数量，此时只能一定程度的缓解，不能彻底的解决问题！！
- NAT机制
把所有的IP地址分为两大类（内网，外网）
内网：以10.*，127.16.*到127.31.*，192.168.*开头的，内网IP可以重复出现（尤其在不同的局域网中）
外网：剩下的IP，外网IP必须是唯一的！！
内网设备如果要访问外网，会给他们分配一个外网IP，但是这个外网IP不是这个设备独占的，而是这个内网中所有的设备都共用这一个外网IP
局域网就可以认为是内网，连在家的路由器就是处在内网中！！
正是因为VAT机制，导致咱们字节的个人电脑处在内网中，不能直接被外部访问！
只要求外网IP必须唯一的
内网IP在不同的局域网中，是允许重复的！！（同一个局域网里不能重复）
内网IP在咱们办公楼内部（局域网内部），别人的IP一定都不一样！
但是，相对于全国各地，有的就可能会有和我一样的内网IP！
那么，在NAT背景下，如何进行通信？？
- 外网设备——》外网设备：不需要任何NAT，直接就能通信！
- 内网设备——》其他内网设备：不允许
- 外网设备——》内网设备：不允许
- 内网设备——》外网设备：对应的内网设备的路由器触发NAT机制，进行IP替换，此时就会给这个网络数据报IP替换成路由器自己的IP（导致：此时一个外网IP就能代表一大批内网中的设备了！）
因此，可以通过动态分配+NAT从而解决IP不够用的问题！！
当然，也有IPv6
IPv4是传统的IP协议，使用4个字节，32位来表示IP地址（2^32)
IPv6是更新的IP协议，使用16个字节，128位来表示IP地址（2^128=2^32*2^32*2^32*2^32）
但是：IPv4和IPv6不兼容！！
一个普通的IPv4路由器要想支持NAT，在软件上升级一下系统就🆗了（成本很低）
一个普通的IPv4路由器要想支持IPv6，光升级软件不行，还得升级硬件（成本很高）
IP地址的组成：
IP地址分为两个部分：网络号和主机号！
- 网络号：标识网络（标识一个局域网）：保证相互连接的两个网段具有不同的标识
- 主机号：标识主机（标识一个局域网内部的主机）：同一网段内，主机之间具有相同的网络号，但是必须有不同的主机号
IP地址中，哪个部分是网络号？？哪个部分是主机号？？
一定前三个字节是网络号吗？？不一定哟！！
对应网络号和主机号的划分，主要有两种分类方式：
- IP地址分类（ABCDE）该方法早已淹没在历史长河中，但是，在有的教科书中非常活跃，甚至，在部分的笔试/面试中可以见到
- 子网掩码：
255.255.255.0
255——》0xff——》1111 1111（8个1）
子网掩码，站在二进制的角度来看，也是一个32位整数！
左侧都是1，右侧都是0（不会有1010这种混合的情况）
左侧有几个1，意思是IP地址的哪些位就是网络号
对于255.255.255.0而言，左侧有24个1，右侧有8个0，那么该IP地址的前24位都是网络号，剩下的8位是主机号！
特殊的IP：
- 主机号为0的IP，如：192.168.0.0，将IP地址中的主机地址全部设为0，就成了网络号，代表整个局域网（局域网里不应该存在某个主机，其主机号为0）
- 主机号为1的IP：如：192.168.0.255，成了广播地址，往这个地址发送UDP数据报，此时这个数据报就会被转发给整个局域网中的所有主机（TCP不支持广播）
- IP为127开头的为环回IP，127.0.0.1（最常用），环回IP对应特殊的虚拟网卡Io，通过环回IP传输的数据，走这个虚拟网卡（这个过程没有IO操作的，纯内存操作），要比一般的这种普通IP的数据传输要快！！
路由选择：
A——》B之间该怎么走？？A——》B之间存在很低条路径，路由选择就是要做出决定：具体走哪条路？？
网络环境很复杂！！
某个路由，无法把整个网络环境都记录下来，路由器只能记录周围的情况（只能知道邻居是谁！！），在实际的转发过程中，是渐进式的，类似于”问路“，从而逐渐接近目标！
IP数据报，在进行网络转发的过程中，就是类似于一个”逐渐问路“的过程，每个路由只能认识周围的情况，很可能问的目标并不知道（目的IP在路由表中，没有匹配结果），此时就会走路由器给你指出的一条默认的路径！从而把咱们的数据报引向更上一级的路径！！（越上级的路由器，越见多识广，路由器与路由器之间是不一样的！！）
