什么是 IP 地址？用门牌号讲明白

一句话说清楚

IP 是英文 Internet Protocol 的缩写，中文叫“互联网协议”。协议就是大家约定好的规矩：数据怎么打包、地址怎么写、怎样一站一站往前送。IP 地址就是按这套规矩给联网设备编的号码，作用和门牌号一样：别人想把东西送到你这里，得先知道你的门牌号。

你的手机、电脑、智能电视，甚至家里的路由器和摄像头，只要连上网络，就会拿到至少一个 IP 地址。没有它，设备就像一户没有门牌号的人家，快递员找不到你，你寄出去的信也收不到回音。

你在手机上打开一个网页，背后其实是一趟趟“寄快递”。你发出的请求会被切成很多小块，每一块叫作一个数据包。每个数据包上都贴着一张“快递单”，上面最重要的两栏是：

数据包出门后，会经过一个又一个路由器。路由器像快递分拣中心，它不拆包裹，只看收件地址，然后决定往哪条路送。网站收到请求后，再按寄件地址把网页内容寄回来。

图 1-1 每个数据包都写着寄件地址和收件地址

这也解释了一件事：你访问的每个网站，都一定能看到你的 IP 地址，否则它没法把内容送回给你。本站首页能显示“你的 IP 地址”，靠的就是这个原理，并不是什么特殊手段。

现在最常见的是 IPv4 地址（IP 协议第 4 版），写出来是四个用点隔开的数字，比如 192.168.1.10。每一段数字都在 0 到 255 之间，所以 192.168.1.300 不是一个合法的地址。

为什么最大是 255？因为计算机只认识 0 和 1。每一段其实是 8 个二进制位（也叫“比特”），8 位能表示的最大数字正好是 255，写作 11111111。四段加起来一共 32 位，在计算机眼里，IP 地址就是一串 32 个 0 和 1：

四段十进制数字只是方便人类阅读的写法。本站首页的“图 1”，就是把你的地址按这种方式拆开给你看。还有一种更新的 IPv6 地址，长得完全不一样，我们放到第 2 章再讲。

门牌号不能乱编，否则两户人家用同一个号码，快递就会送错。IP 地址也一样，全世界统一管理，一层一层往下分：

IANA（互联网号码分配机构）管着全球的地址总账，把大块地址分给五个地区的管理机构。
这五个地区互联网注册管理机构各管一片，亚太地区由 APNIC 负责。在中国，CNNIC（中国互联网络信息中心）作为国家级注册机构，向国内的单位分配地址。
运营商（电信、联通、移动等）拿到成段的地址后，再分给每一户宽带和每一张手机卡。
你家的路由器拿到运营商给的地址后，还会给家里每台设备另编一个“家庭内部”的号码。

第 4 步编出来的号码叫内网 IP，和运营商给的公网 IP 不是一回事，第 3 章会专门讲。

这三个词经常一起出现，很容易混在一起。用一张表来对比：

你在浏览器里输入域名后，电脑会先去问 DNS（域名系统，可以想成“查号台”）：这个域名对应哪个 IP 地址？拿到地址之后，才真正开始寄送数据包。

MAC 地址只在“最后一段路”上起作用，比如路由器把数据交给你家里的哪台设备，出了你家就用不上了。现在的手机为了保护隐私，连接不同的 Wi-Fi 时还会换用随机生成的 MAC 地址。

不是。只凭 IP 地址，一般只能推算到城市左右，查不到具体的小区和门牌。原因见第 6 章。

其实常常有好几个：一个是路由器分的内网地址，一个是对外的公网地址；如果网络支持 IPv6，还会再多一个或几个 IPv6 地址。同一部手机连 Wi-Fi 和用流量时，地址也完全不同。

大多数家庭宽带和手机网络用的都是会变化的“动态 IP”，重启一下光猫，地址可能就换了。原因见第 4 章。