请问什么是 ip 地址?（什么是IP地址?什么是域名?他们之间的关系是什么）

我们先来阐述下「互联网通信过程」。

在数据发送端，传输层会接收到上层（比如说应用层）传递过来的数据流，为了方便传输，这些数据流会被分成更小的单位，我们称它们为「段」或「报文」。

每一个这样的段会被加上必要信息，形成一个 IP 数据包，包含目标地址、源地址和其他有关信息。

一旦数据包被创建，就可以进入互联网了，这个时候路由器就要充当重要角色了，路由器根据它自身路由表里的内容，来决定将当前数据包发送到哪台路由器，这个过程一直持续到数据到达目标网络。

当数据包到达目标路由器时，它会被传送到网络层。

在接收端，网络层接收到 IP 数据包并解析它，然后，这个数据包被传递到传输层，传输层将数据包重新组装，组装成完整的数据，将其交付给接收进程，至此，完成了整个通信过程。

什么是 Internet 协议？

Internet 协议（IP，Internet Protocol）是连接和整合全球互联网的基础协议。我们所说的互联网，就是指一个个相互连接的网络。互联网并没有明确的结构，它包含几个主要的骨干网，这些骨干网由高带宽的线路和快速的路由器组成。

在这些骨干网络中，最大的被称为「一级网络」。每个骨干网都与这个一级网络相连接，这样互联网的不同部分可以相互联系起来。

为了连接到这些骨干网络，存在着许多互联网服务提供商（ISP，Internet Service Provider），例如：电信、联通、移动。这些 ISP 服务提供商为家庭、企业和其他网络提供了接入互联网的服务。

在这个庞大、复杂的网络结构中，IP 协议起到了关键作用。它充当了网络层的核心协议，确保了数据能够在不同的网络之间流动和交换，保证互联网的连通和全球网络的通信。

所以，IP 协议是维系整个互联网运作的关键，让我们可以在全球范围内进行数据交换和通信。

我们知道了通信过程，我们也了解了 IP 协议，那么我们的设备在 IP 协议中如何找到？

什么是 IP 地址？

IP 地址是在互联网上用于唯一标识每台设备（如计算机、服务器）的标识符。

在 IPv4 中，这个地址由 32 位组成，IP 数据包的源地址和目标地址字段中标记信息的发送和接收位置。

每台设备都有一个独特的 IPv4 地址，这样数据包可以准确地从一个设备传输到另一个设备。

值得注意的是，一个 IP 地址实际上并不是直接指向一个设备，而是指向该设备的一个网络接口。因此，如果一台设备连接到多个网络，它需要为每个网络接口分配一个独立的IP地址。

比如，一个路由器通常有多个接口，因此它会有多个 IP 地址。在现实生活中，大部分设备只需连接到一个网络，因此它们通常只有一个 IP 地址。这种方式确保了网络中的每个设备都能被唯一标识，确保了数据包能够准确地传递。

注意：IP 地址是有数量限制的，全球共计 42 亿（保留 6 个亿地址不被使用），中国大概拥有 3.5 亿个地址，当 IP 地址枯竭后，用户就无法再获得新的 IPv4 的地址。

NAT 网络地址转换

为了应对IPv4地址的稀缺性，NAT（网络地址转换）技术应运而生。

NAT为我们提供了一个策略：允许多个设备共享一个单一的公网IP地址，从而巧妙地解决了资源瓶颈的问题。

不论是在企业环境还是家庭网络中，NAT 都为我们提供了一个重要的功能，在内部将一个网络块分成几个部分供多个内部网络使用，但对外部世界仍像单个网络一样。

NAT 为 Internet 服务提供商（ISP）提供了一种动态的地址管理机制，为计算机动态分配一个 IP 地址，而且在该主机不活跃的时候，收回分配给它的 IP 地址，然后这个 IP 地址再分配给另一台计算机。

即使是这样，也逃脱不过 IPv4 地址耗尽的事实，而 IPv5 是一个实验性的协议，一直没有被广泛应用。

IPv6 则彻底解决了这个问题，世界上每平方米都可以获得几万个 IP 地址，在可预见的将来，我们不太可能用完 IPv6 分配的地址。

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内容来源：《计算机网络》

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