这篇博客我们来讲一下什么是IP，包括常见的ipv4，ipv6，交换机等

在我们使用一台电脑的时候，我们的数据都存储在这台电脑的硬盘上，跟别的电脑无关。
如果我们需要协同办公，就需要两台电脑或以上。
这个时候，最常见的方法就是用U盘或者移动硬盘进行数据的拷贝。
这个方法确实好用，而且操作简单，更为普及。
但是也存在由漏洞：第一就是手动转移，非常的麻烦；第二就是无法做到数据的实时传输。
这个时候我们可以将两台电脑用线缆连接，也就是我们所说的网线。
如果这时候电脑不止一台，比如说有三台，那么每台电脑就需要接入两条网线；如果有四台电脑，每台电脑就要接入三条网线。电脑没那么多的时候这个方法还是很好的，而且成本也比较低。但是电脑一旦多起来了，比如在学校，一个机房有50台电脑；又比如在公司，整栋楼上下有两百台电脑，这个时候网线就不能用了，第一电脑没有这么多端口，第二随着线材增加，成本也上来了。那怎么办？

交换机

这个时候就要用到我们的交换机了。交换机就是在所有电脑或者手机（统称为设备）中间放上一台交换设备，所有设备用网线接入这个设备，交换机交换数据，就像是一个收发室。比如A电脑想给F电脑发一个安装包，那A电脑就把安装包发送到交换机，交换机再发送给F，完成数据的传输。常见的交换机有机房见到的多口常规网络交换机，也可以是家里用的路由器，还可以是服务器。在这里细心的读者会发现一个问题，那就是点对点传输的时候，我直接将文件发送给接收方就行，但是用上了交换机，我发送给交换机之后，交换机并不知道接收方是谁，就会导致传输失败。那么我们给连接这个交换机的所有设备一个虚拟的数字地址不就好了，这就引入了一个概念叫做IP。

什么是IP

IP就好比是一个地址，比如说“广东省广州市荔湾区广雅前街1号”就是广东广雅中学本部校区的地址。
我们现在在广东实验中学（广东省广州市荔湾区省实路1号）给广东广雅中学发送一个包裹，那么包裹就会写上发送方地址（广东实验中学的地址），也写上接收方的地址（广东广雅中学的地址），再将这个包裹给到快递公司，过几天广雅就能收到了，我们的包裹也成功传输完成了，那么计算机网络里的数据传输也是这样的。

局域网

现在我们有五台电脑，分别是A、B、C、D、E，那么我们给他们每个电脑分配一个IP，分别是192.168.0.1到192.168.0.5。现在A要给C发送一个文件包，那么A只要在文件包的抬头写上C的地址（192.168.0.3），交换机就知道这是给C的，就不会送错。就好像是在快递单上面写的地址一样。那么由这个交换机和这几台电脑组成的互联网络就称之为局域网。如果当前的局域网想和另一个局域网互通，就连接两台交换机就行。但是如果局域网多了起来，就会导致刚刚组建局域网一样的问题，那么交换机和交换机之间也需要交换机连接。 知道交换机的数量够多，规模够庞大，连接了世界上所有的设备的时候，这个大的网络体系就是广域网。
整个广域网的搭建并不简单，需要在城市搭建各种各样的服务器，还需要维护。这期间就需要大量的人力物力投入，以及金钱投入。就有了专业的服务供应商，称之为ISP，中国的网络供应商就是三巨头：联通，移动，电信。因为需要长期的投入资金，服务商也不可能免费给你提供服务，都是限量和计费的。

IPv4

现在我们最常见的IP应该就是“192.168.0.1”了，那么这个IP是怎么组成的？
我们看到的“192.168.0.1”是十进制的数字，但是计算机使用的是二进制。
转换一下就是“11000000 11000000 00000000 00000001”
IPv4地址是由32位二进制数字组成的
每八个数字为一组，分成四组，再转换成十进制，变成我们看到的IP地址。
根据不同的排列组合，IPv4地址可以产生2^32次方个不同的地址，因为有些特殊的地址有特殊用途，所以最后只剩下36.47亿个。
目前全球大概有80亿人，有超过一半的人可以接入互联网，这些接入互联网的人每个人都有不止一台设备。如果每台设备都有一个独立IP，那么IPv4就不够用了。2011年底，IPv4地址已经枯竭；2020年，亚太互联网信息中心已经发不出来一个新的IP了。所以就出现了两股势力，一部分攻城狮支持继续使用IPv4，但是不要每个设备都使用独立IP；另一部分攻城狮认为应该使用新的IP。

NAT技术

比如现在有A,B,C,D,E五台电脑，分别是192.168.0.1到192.168.0.5，这五台电脑接入到一台路由器，这台路由器接入到广域网的域名是6.6.6.6。现在A要给域名是8.8.8.8的服务器发送一个文件，那么在经过6.6.6.6的路由器的时候就会将192.168.0.1的域名映射成6.6.6.6，并且记录好映射表。也就是说，A,B,C,D,E五台设备共用一个网关。8.8.8.8也是一样的原理，它可以有多台设备连接。这里就出现了一个问题，如果192.168.0.1想给8.8.8.8的特定某一台设备发送一个文件，从6.6.6.6出来之后到达8.8.8.8就不知道该去哪里了。

端口映射

所以，单纯地映射IP是不够用的，还需要带有端口号。比如A的映射端口号可以是6.6.6.6:1000，然后8.8.8.8这边有一个设备就是8.8.8.8:1200，所以就可以完美解决这个问题

私有IP和公网IP

私有IP和公网IP很好理解。在一个路由器下，这些无法正常在广域网直接访问的都是私有IP，但是像6.6.6.6这种可以直接在公网访问的就是公网IP。当然如果你有特殊的需求，也可以向服务商申请公网IP，这样就可以不用映射。这种情况比较少，但是比如说你挂有云盘，又想在公网能访问，就可以这样做。

IPv6

IPv6就是第6代网络，由128位2进制数字组成，转换之后就是8段16进制数字，中间用”:”分割。理论上来说IPv6有2^128种组合，也就是3.4×10^38个IP地址，号称可以给地球上每一粒沙子标上地址。从很早很早（1993年）的时候已经有白皮书被发布出来是要解决IP问题的了。到1996年开始，就有一系列关于IPv6的文件发不出来。2003年1月22日，IETF发布了6bone测试性网络，目的是为了测试IPv6的性能以及将IPv4迁移至IPv6。2011年开始，Windows2000就支持IPv6了（哈哈，没想到吧），到Windows XP系统就进入了完备阶段了，包括再后面的Windows7，Windows8，Windows vista都是支持IPv6的。2012年6月6日，国际互联网协会举办了IPv6启动仪式纪念活动，在这一天国际大厂（Google，Facebook，Yahoo等）在全球标准时间0点（北京时间8点整）支持了永久性IPv6访问。截至到2013年9月，顶级域名318个里面有283个支持了IPv6。到2022年8月8日，全中国有6.93亿的IPv6活跃网民，移动网络占比突破40%。

总结

这就是IPv4与IPv6的大概区别。制作不易，希望能请我喝杯咖啡！如要转载，记得给我发邮件讲一下。