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ip addrで表示される情報の詳細説明 - IP、MAC

齐天大圣

Nov 24, 2020 pm 01:53 PM

このマシンの IP アドレスを確認するにはどうすればよいですか?この問題はプログラマーを悩ませることはないと思います。 Windows システムの場合は、cmd ウィンドウで「ipconfig」と入力し、さらに詳細な情報を表示するには、「ipconfig /all」と入力することは誰でも知っているはずです。
Linux システムの場合、net-tools ツールがインストールされていれば、ifconfig コマンドを使用して表示できます。ただし、このツールキットをインストールしていない場合は、ip addr を通じて表示することもできます。
ホスト上で「ip addr」と入力して表示される情報を見てみましょう。

# 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

このコマンドは、ホスト上のすべてのネットワークカード情報を表示できます。現在、ホスト上に lo と eth0 の 2 つのネットワークカードがあることがわかります。

IP アドレス

172.16.1.196 は、 eth0 ネットワークカード IP アドレスは 4 つの部分で構成され、各部分は 8 ビット (1 バイト)、合計 32 ビットを占めます。 IP アドレスは、オンライン世界におけるネットワークカードの通信アドレスであり、現実世界における家の番号に相当します。番地なので人それぞれ異なりますが、同じだとIPアドレスの競合が発生してインターネットにアクセスできなくなります。

IP アドレスの分類

理論的には、IP アドレスは最大でも 2 の 32 乗、つまり 4294967296 です。実際には、それほど多くはありません。 IPアドレスは5つのカテゴリーに分かれており、実際に利用できるのは最初の3カテゴリーA/B/Cです。

ip addrで表示される情報の詳細説明 - IP、MAC

次の表は、3 種類のアドレス A、B、C に含めることができるホストの数の詳細を示しています。

##1.0.0.1-127.255.255.254#10.0. 0.0- 10.255.255.255255.255.0.0##C

#カテゴリ	##IP アドレス範囲	プライベート IP アドレス範囲	サブネットマスク	ネットワーク数	ネットワークセグメント内のホストの最大数
A		##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	##16383 (2^ 14-1)	65534 (2^16-2)		#192.0.0.1-223.255.255.254
##192.168.0.0-192.168.255.255	#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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