IP地址解析
前言：在使用mongodb时涉及到远程通信问题时，百度搜索本机ip得到218.6.xx.26，发现并根本连接不上。后来发现这个ip应该属于电信等运营商给我们这个网络分配的外网ip，一般情况下当然是连接不上的.....，而作为一个项目组进行开发，一般使用的是本地的局域网ip进行通信。由于之前并没有仔细了解ip相关信息，为了方便可能后续会使用到tcp/ip通信，因此对ip进行了详细的认识。
一、 IP地址
Internet依靠TCP/IP协议，在全球范围内实现不同硬件结构、不同操作系统、不同网络系统的互联。在Internet上，每一个节点都依靠唯一的IP地址互相区分和相互联系。传统的IP地址是一个32位二进制数的地址，也叫IPV4, 由4个8位字段组成。IPv6采用128位地址长度，8个十六进制。每个IP地址都包含两部分:网络ID和主机ID。网络ID标识在同一个物理网络上的所有主机，同时位数决定了可以分配的网络数目(2^网络号位数-2)，主机ID 标识该物理网络上的每一个主机，同时决定了网络中最大的主机数（2^主机号位数-2）。
然而，由于整个互联网所包含的网络规模可能比较大，也可能比较小，设计者选择了一种灵活的方案：将IP地址空间划分成5种不同的类别，每一类具有不同的网络号位数和主机号位数，分别表示不同的网络数和该网络下能容纳的主机位数。
A类地址【大规模网络】：一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“0”, 0是保留的并且表示所有IP地址，而127也是保留的地址，并且是用于测试环回用的,范围是从0.0.0.1 到126.0.0.0。可用的A类网络有126个，每个网络能容纳1亿多个主机(2的24次方的主机数目)，以子网掩码来进行区别：255.0.0.0；
B类地址【中等规模网络】：一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”，地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。可用的B类网络有16382个，每个网络能容纳65534个主机 ,以子网掩码来进行区别：255.255.0.0；
C类地址【小规模局域网】：一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”,范围从192.0.0.0到223.255.255.255。C类网络可达209万余个，每个网络能容纳254个主机。以子网掩码来进行区别： 255.255.255.0；
D类地址【多播】：范围从224-239，D类IP地址第一个字节以“1110”开始，它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络，目前这一类地址被用在多点广播(Multicast)中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机，它标识共享同一协议的一组计算机；
E类地址【保留】：范围从240-254，以“11110”开始，为将来使用保留。 全零(“0.0.0.0”)地址对应于当前主机。全“1”的IP地址(“255.255.255.255”)是当前子网的广播地址。
除去特殊作用的D、E两类，剩下的A、B、C三类地址是我们常见的IP地址段，在这三类地址中，绝大多数的IP地址都是公有地址，需要向国际互联网信息中心申请注册。但是在IPv4地址协议中预留了3个IP地址段，作为私有地址，供组织机构内部使用。这三个地址段分别位于A、B、C三类地址内：
A类地址：10.0.0.0--10.255.255.255
B类地址：172.16.0.0--172.31.255.255
C类地址：192.168.0.0--192.168.255.255
常见的局域网由于容量小，一般选择C类的192.168.0.0作为地址段使用。需要补充说明的是，由于NAT和子网掩码的存在，实际在使用中，一个C类大小的局域网也可以选择A类的10.0.0.0网段作为自己的IP地址段。大多数局域网之所以仍然选择192.168.0.0/24或者192.168.1.0/24作为自己的IP地址段，更多的是因为约定成俗或者说网管个人习惯的关系。
二、局域网和广义网
局域网：也就是指内网、私网，英文叫LAN，是在一个局部的地理范围内，将各种计算机设备、外部设备、数据库互相关联起来组成的计算机通信网。比如校园网，也比如公司中的内部网，甚至通过一个路由器连接形成的网络也叫局域网。
广域网：也叫外网、公网，简称WAN，是一种跨越大的、地域性的计算机网络集合、通常跨越省、市、国家。需要说明的是，局域网，广域网，城域网其实都是范围上的概念。而Internet就是特指那个将全球联系在一起提供公共服务的超大广域网。
其区别在于广域网IP地址一般要到ISP处注册、交费之后才能申请到，广域网IP地址不能重复；局域网上的每一台电脑（或其他网络设备）都有一个或多个局域网IP地址，局域网IP地址是局域网内部分配的，不同局域网的IP地址可以重复，不会相互影响。因此，使用同一台路由器的不同电脑，具有不同路由内的私域地址，一般都是以192.168开头，类似于192.168.0.100，这是局域网段，但却都具有相同的公网ip地址(在百度搜索ip地址时可以发现都一样) ，这个地址由运营商提供。那么如何通过私有ip去访问百度、淘宝等外部公网呢，这里就涉及到了地址转换技术NAT（Network Address Translation，网络地址转换）它是一个IETF(Internet Engineering Task Force, Internet工程任务组)标准，允许一个整体机构以一个公用IP（Internet Protocol）地址出现在Internet上。顾名思义，它是一种把内部私有网络地址（IP地址）翻译成合法网络IP地址的技术。
三、子网掩码
子网掩码是一个32位的二进制数。也是一种有效的分割网络的方法，根据子网掩码可以知道网络又多少位，主机有多少位。使用自定义子网掩码之后，就不存在ABC网络的概念了，这类网络叫无线网络，需要靠IP地址的第一个字节数据范围来区分网络号的叫有类网络。比如一个A类地址能容纳的主机数有2^24-2个主机,一般一个组织是不可能用到这么多地址的,势必会造成浪费。但是我们可以通过子网掩码来将一个A类地址划分成多个子网,根据IP和子网掩码可以判断同一个网络地址下的主机是否在同一个网段。将十进制的IP地址和子网掩码转换为二进制形式，进行与计算，如果得到结果相同，则在同一个网段。当A机发送数据给B机时,会先将B机的IP与子网掩码进行&运算查看是否在同一个网段,如果不在同一网段内则会把数据发送给网关,在同一个网段的可以直接在数据链路层通信。
知道子网数和ip地址可以计算其子网掩码，知道每个子网下的主机数目和ip地址也可以计算器子网掩码。详细计算方法可以参考该文档：https://zhidao.baidu.com/question/1292917.html
正常情况下，网络ip地址(也适用于位数)=网络地址+主机地址，同时一旦将网络划分为子网，那么ip地址(也适用于位数)=网络地址+子网地址+主机地址。
