目录
核心概念总览
1.IP地址（Internet Protocol Address）
2.子网掩码（Subnet Mask）
3.默认网关（Default Gateway）
三者如何协同工作？一个简单的例子
如何查看这些配置？
总结
核心概念总览
你可以把它想象成寄送一个包裹：
IP地址 = 你的地址（收件人地址）
子网掩码 = 邮递员判断地址范围的方式（这个地址属于哪个区/街道？）
默认网关 = 最近的邮局或快递站点（所有要寄到“本区”之外的包裹，都必须先送到这里转发）
1.IP地址（Internet Protocol Address）
是什么？
IP地址是互联网上每一台设备的唯一逻辑标识。就像每部手机都有一个唯一的电话号码一样。
作用？
用于在网络中定位和识别设备（如：电脑、手机、服务器），是数据包发送和接收的“目的地”和“源地址”。
格式？
IPv4：最常见的格式，由4个用“.”分隔的十进制数组成，例如：192.168.1.101。每个数字的范围是0-255。
IPv6：下一代IP地址，格式更长（例如：2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334），用于解决IPv4地址耗尽的问题。
分类？
公有IP地址：在互联网上全局唯一的地址，由ISP（网络服务提供商）分配。访问网站时，对方看到的就是你的公有IP。
私有IP地址：在局域网（LAN）内部使用的地址，不能在互联网上直接路由。
范围：
A类：10.0.0.0~10.255.255.255（掩码255.0.0.0或/8）B类：172.16.0.0~172.31.255.255（掩码255.240.0.0或/12）C类：192.168.0.0~192.168.255.255（掩码255.255.0.0或/16） 家庭路由器默认使用的就是192.168.x.x网段
我们家庭或办公室里的电脑、手机获取到的通常是私有IP地址，通过路由器的NAT（网络地址转换） 技术共享一个公有IP地址来上网。
2.子网掩码（Subnet Mask）
是什么？
子网掩码本身看起来像一个IP地址（例如：255.255.255.0），但它不是一个地址。它的作用是定义IP地址的哪一部分是网络号，哪一部分是主机号。
作用？
划分网络：将一个大的IP网络划分成多个小的、更易于管理的子网络（Subnet）。
判断通信方式：设备会用子网掩码和自己的IP地址做“与运算”，得出网络号。当它要和其他设备通信时，也会用同样的掩码计算目标IP的网络号。
如果网络号不同，说明两台设备在不同的子网，数据就要发送给默认网关去转发。
如果网络号相同，说明两台设备在同一个子网内，数据直接发送，不经过网关。
示例：
你的IP地址：192.168.1.101
子网掩码：255.255.255.0（通常简写为/24）
计算过程：
将IP和掩码转换为二进制。
进行“按位与”运算。
得到网络号：192.168.1.0
主机号是：101
结论：所有IP地址在192.168.1.1到 192.168.1.254范围内的设备，都和你（192.168.1.101）在同一个子网里。
换句话说：假设你的学号为192.168.1.101，那么网络号（192.168.1.0）就是你的班级号，101就是你在班级里的编号，所有班级号和你相同的同学（192.168.1.1- 192.168.1.254）都在同一个班级里。
小提示：
为什么一个子网内设备的主机号只有1~254呢？之前不是提到有0~255吗？这就要提到最基本的两类特殊地址：
网络地址（Network Address）
定义：主机位全为0的地址。作用：代表一个网络或子网本身。它不是一个可用的主机地址，而是用于标识和路由。示例：在192.168.1.0/24网络中，192.168.1.0就是网络地址。 广播地址（Broadcast Address）
定义：主机位全为1的地址。作用：用于向同一子网内的所有设备发送数据包（广播）。示例：在192.168.1.0/24网络中，192.168.1.255就是广播地址。 特殊形式：255.255.255.255是有限广播地址，只在本局域网内广播，不依赖子网掩码。
补充
1.环回地址（Loopback Address）
定义：用于设备自己与自己通信的地址。范围：127.0.0.0~127.255.255.255（通常只用127.0.0.1）作用：
测试设备自身的网络协议栈是否正常工作（ping 127.0.0.1）。运行在本机的服务，可以被本机的其他程序通过127.0.0.1访问。 注意：发往这个地址的数据包永远不会离开本机。
2.链路本地地址（Link-Local Address）
定义：当设备（通常通过DHCP）无法获取到IP地址时，操作系统会自动分配一个在这个范围内的地址。范围：169.254.0.0~169.254.255.255（掩码255.255.0.0或/16）作用：
允许同一物理网络（链路）内的设备在没有手动配置或DHCP服务器的情况下进行通信。常见于小型临时网络或DHCP服务出现故障时（你会看到电脑获取到一个 169.254.x.x的地址，表示网络“受限”或无连接）。
3.组播地址（Multicast Address）
定义：用于“一对多”通信，数据包被发送到一个组播组，只有加入该组的主机才会接收。范围：224.0.0.0~239.255.255.255常见例子：
224.0.0.1：所有主机组（子网内所有支持组播的设备）224.0.0.2：所有路由器组224.0.0.9：RIP路由协议v2224.0.0.251：mDNS（用于Bonjour/ZeroConf发现，如：苹果设备）239.255.255.250：SSDP（简单服务发现协议，用于UPnP设备发现）
4.保留/未来使用的地址
0.0.0.0
在IP路由中，它代表“默认路由”，即匹配所有地址。在主机上，它代表“本机的所有IP地址”（当服务器监听0.0.0.0时，表示监听所有网卡）。在DHCP过程中，它代表“未知地址”。 240.0.0.0~255.255.255.254（Class E）
原被定义为“保留为未来使用”，但现在实际上已被IANA标明为保留地址，不用于公共互联网。 255.255.255.255
有限广播地址，如前所述。
核心要点
在为一个网络规划IP地址时，必须记住每个子网的第一个地址（网络地址）和最后一个地址（广播地址）不能分配给任何主机或设备。
3.默认网关（Default Gateway）
是什么？
默认网关就是连接本子网和其他网络（包括互联网）的出口设备的IP地址。这个设备通常就是路由器。
作用？
当一个设备需要与不在同一子网的目标设备通信时（比如：你的电脑要访问谷歌服务器），它会将所有的数据包发送到默认网关，然后由默认网关（路由器）负责将数据包路由到正确的目的地。
特点？
默认网关的IP地址必须和你的设备IP地址在同一个子网内，否则你的设备根本无法找到它。
默认网关通常是所在子网段的第一个或最后一个可用地址（例如：192.168.1.1或 192.168.1.254）。
三者如何协同工作？一个简单的例子
假设你的电脑配置如下：
IP地址：192.168.1.100
子网掩码：255.255.255.0（/24）
默认网关：192.168.1.254
访问同一局域网的打印机（192.168.1.200）
电脑计算：我的网络号是192.168.1.0，打印机的网络号也是 192.168.1.0。
结论：在同一子网。
动作：数据包直接发送给打印机192.168.1.200，不经过网关。
访问百度服务器（例如：180.101.49.12）
电脑计算：我的网络号是192.168.1.0，百度的网络号（显然）不是192.168.1.0。
结论：不在同一子网。
动作：数据包全部发送给默认网关192.168.1.254（也就是你的路由器），由路由器负责将其转发到互联网上，并最终送达百度。
如何查看这些配置？
Windows：打开命令提示符（CMD），输入ipconfig。
macOS/Linux：打开终端，输入ifconfig或ip addr。
总结
概念
比喻
作用
必要条件
IP地址
个人地址
唯一标识网络中的设备
在同一网络中必须唯一
子网掩码
邮政编码规则
区分IP地址中的网络部分和主机部分，界定子网范围
必须与网络规划一致
默认网关
本地邮局
作为本地网络的出口，将数据包转发到其他网络
IP必须与主机IP在同一子网
总结表格
IP地址范围
名称
用途说明
示例
主机位全为0
网络地址
标识一个网络本身
192.168.1.0/24
主机位全为1
广播地址
向子网内所有设备发送数据
192.168.1.255/24
127.0.0.0 - 127.255.255.255
环回地址
本机内部通信和测试
127.0.0.1
10.0.0.0/8
私有地址
局域网内部使用
10.1.2.3
172.16.0.0/12
私有地址
局域网内部使用
172.16.58.4
192.168.0.0/16
私有地址
局域网内部使用（最常见）
192.168.0.10
169.254.0.0/16
链路本地地址
DHCP失败时自动分配，用于临时通信
169.254.123.234
224.0.0.0 - 239.255.255.255
组播地址
一对多通信，用于视频流、服务发现、路由协议等
224.0.0.1
0.0.0.0
默认路由/未知地址
代表所有网络；或设备未分配IP时的源地址
route add 0.0.0.0
255.255.255.255
有限广播地址
在本局域网内广播，不依赖子网掩码
DHCP Discover包目标
希望本文内容能帮助您彻底理解这三个核心概念！