IP地址
什么是IP地址？
在IP网络中，任何一个节点都需要一个唯一的IP
IP地址是一个32位的二进制数，通常被分割为4个“8位二进制数”（也就是4个字节）。IP地址通常用“点分十进制”表示成（a.b.c.d）的形式，**其中，a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。
32位长度，点分十进制
由网络位+主机位组成
IP地址的类别：
按照起始字符的不同，IP地址可以分为A、B、C、D、E类地址。
A类地址：0（开头）+7位（网络地址）+24位（主机地址）
B类地址：10（开头）+14位（网络地址）+16位（主机地址）
C类地址：110（开头）+21位（网络地址）+8位（主机地址）
D类 以1110开始 用于组播
A类地址具有24为主机地址，因此应用于大规模环境
C类地址具有8位主机地址，应用于规模较小的网络
B类居中
在A、B、C类地址中，都存在一部分用于内网(局域网)的IP地址（私有地址）
子网掩码
子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩，它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。
子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。
子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。
子网掩码——屏蔽一个IP地址的网络部分的“全1”比特模式。
对于A类地址来说，默认的子网掩码是255.0.0.0；
对于B类地址来说默认的子网掩码是255.255.0.0；
对于C类地址来说默认的子网掩码是255.255.255.0。
根据IP地址和子网掩码求 网络地址 和 广播地址
（1）IP地址 = 网络地址 + 主机地址（前半段和后半段）
（2）网络地址 = IP地址 & 子网掩码（按位与）
（3）主机地址 = IP地址-网络地址
通过子网掩码，就可以判断两个IP在不在一个局域网内部。网络地址相同，则说明这两个IP处于同一个局域网，友主机位区分。
子网掩码可以看出有多少位是网络号，有多少位是主机号
网络地址就是：把IP地址转成二进制和子网掩码进行与运算
主机数
主机号有5位，那么这个地址中，就只能有
2^5−2=30个主机
因为其中全0作为网络地址，全1作为广播地址
例子1：
IP地址是202.112.14.137，掩码是255.255.255.224 ，
网络地址是202.112.14.128，子网号是128。
主机地址是202.112.14.137 。
例子2：
IP地址是222.200.175.117，子网掩码是255.255.255.0。根据**C类地址的范围为192.0.0.0到223.255.255.255** ，说明这个IP属于C类地址，子网掩码采取了默认掩码。
网络地址=222.200.175.117（转换为二进制）& 255.255.255.0（转换为二进制）=222.200.175.0，子网号为0；主机地址为222.200.175.117。
处于同一个局域网中的其他机器的IP应该是222.200.175.*，例如222.200.175.2，表示主机号为2的设备；处于其他局域网的网络号应该不一样，例如222.200.174.*。
IP地址类型：
网络地址：指代网络的地址。在网络的 IPv4 地址范围内，最小地址保留为网络地址，此地址的主机部分的每个主机位均为0
广播地址：用于向网络中的所有主机发送数据的特殊地址。广播地址使用该 网络范围内的最大地址。即主机部分的各比特位全部为1的地址
主机地址：可分配给网络中终端设备的地址
公网地址：可以在互联网上寻址的地址，全球唯一，需要运营商分配
私网地址：本地随意随用，无法在互联网上寻址
A类：10.x.x.x/8
B类：172.16.x.x-172.31.x.x/16
C类：192.168.x.x/24
网络通讯类型：
单播
网络节点之间的通信就好像是人们之间的对话一样。如果一个人对另外一个人说话，那么用网络技术的术语来描述就是“单播”，此时信息的接收和传递只在两个节点之间进行。
组播
可以理解为一个人向一部分人说话，这样能够提高通话的效率。如果你要通知特定的某些人同一件事情，但是又不想让其他人知道，使用电话一个一个地通知就非常麻烦，而使用日常生活的大喇叭进行广播通知，就达不到只通知个别人的目的了，此时使用“多播”来实现就会非常方便快捷，但是现实生活中多播设备非常少。
广播
主机之间“一对所有”的通讯模式，网络对其中每一台主机发出的信号都进行无条件复制并转发，所有主机都可以接收到所有信息（不管你是否需要），由于其不用路径选择，所以其网络成本可以很低廉。
ARP协议
ARP协议全名–ARP 地址解析协议
ARP协议工作在网络层
ARP 协议基本功能：
1、将 IPv4 地址解析为 MAC 地址
2、维护映射的缓存
ARP 工作原理：
1、A主机以广播形式发送ARP查询请求，询问B主机的IP对应的MAC地址
2、B主机以单播形式回复A主机本机MAC地址
3、A主机把B主机的IP地址和MAC地址的映射关系写入ARP缓存表
ARP在命令行中的使用：
查询ARP缓存：arp -a
清空ARP缓存：arp -d
ICMP协议
ICMP是（Internet Control Message Protocol）Internet控制报文协议。它是TCP/IP协议簇的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息
它是TCP/IP协议族的一个子协议，属于网络层协议，主要用于在主机与路由器之间传递控制信息，包括报告错误、交换受限控制和状态信息等。当遇到IP数据无法访问目标、IP路由器无法按当前的传输速率转发数据包等情况时，会自动发送ICMP消息。ICMP报文在IP帧结构的首部协议类型字段（Protocol 8bit)的值=1.
ICMP支持以下指令
Ping
利用“ping”命令可以检查网络是否连通，可以很好地帮助我们分析和判定网络故障。
Traceroute/Tracert
是路由跟踪实用程序，用于确定 IP 数据包访问目标所采取的路径