【Linux Socket 编程入门】03 - 关于IP，Subnet，Port你应该知道的那些事儿

本文主要介绍IP地址的分类，子网，子网掩码，端口号(port)等相关知识，这些知识都属于socket编程最最基本的东西。

(一） IP地址的分类

目前，IP地址分为两类，IPv4 (Internet Protocol Version 4)与IPv6 (Internet Protocol Version 6).

IPv4

IPv4是以点号分隔的一组数字，比如192.168.1.1。IPv4的地址由4个bytes 共32 bits组成，byte之间由点号隔开。但是IPv4所能表示的IP地址非常有限，现目前通常利用NAT(Network Address Translationt)，DHCP动态主机设置协议 等技术来拓宽IPv4的地址。

IPv6

由于IPv4数量的限制，IPv6应运而生。 IPv6的地址拓展到128 bits，比IPv4整整多了96 bits。IPv6能够表示的IP数目为2^128，这几乎是一个庞大的天文数字了。

IPv6地址通常由16进制数表示，以冒号隔开，比如 :

0001:0db8:c9d2:aee5:73e3:934a:a5ae:9551

IPv6地址也可以有缩写，我们把两个冒号之间的2 bytes的数据称为byte-pair。如果byte-pair数字全部为0，则可以省略这个byte-pair，用两个冒号代替。同时，也可以省略每个byte-pair开头的0，举例如下：

3002:0db8:c9d2:0012:0000:0000:0000:0051 = 3002:db8:c9d2:12::513002:0db8:ab00:0000:0000:0000:0000:0000 = 3002:db8:ab00:: 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 = ::1

（二） 子网(subnet)

为了对IP地址进行有效的管理，常常将IP地址分成两个部分，一部分称为“网络部分”(network portion)，另一部分称为“主机部分”（host portion）。不同的子网的网络部分和主机部分的byte数不一样，目前通常情况下将子网分为三种类型：

• class A：网络部分占 1 个byte，主机部分占 3 个bytes。
• class B：网络部分占 2 个bytes，主机部分占 2 个bytes。
• class C：网络部分占 3 个bytes，主机部分占 1 个byte。

子网掩码

对于三种类型（class A，B，C）的网络部分，通常用子网掩码来表示。子网掩码与IP地址进行按位与(bitwise-AND)操作，能够获得网络部分的数字。比如对于class C的IP地址，子网掩码通常为：255.255.255.0。如果IP地址为192.168.1.108，与子网掩码进行按位与操作，得到网络部分为：192.168.1.0。

IPv4中常见的特殊IP地址

点击查看：IPv4常见的特殊地址

（三） 端口号（port）

端口号是一个16 bits的数，它主要在socket编程中，与IP地址搭配，定位到具体的应用。打个比方，IP地址就像是一条街道的地址，而端口号则表示这条街道上具体某一家人的门牌号。这样有了街道地址和门牌号，就能知道具体是和谁通信了。对应到我们的计算机上，同一个计算机可能有多个网络应用程序，比如邮件，和web浏览器等，但是同一台计算机只有一个IP地址，这个时候，就是靠端口号来进行区分的。

很多应用程序都有自己默认的端口号，在linux下面，可以通过/etc/services查看。比如常见应用的端口号：

• HTTP（web）端口号为 80.
• telnet 端口为 23.
  
• SMTP端口为 25.
• ...

注意：1024以下的端口号通常认为是保留的。通常为一些需要特殊OS服务的应用而保留。