什么是寻址 (Addressing)?

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当设备之间通过网络相互连接后，怎么才能让他们之间进行通信的呢？

关于如何通信这事，我们从你和你的女神之间的恋爱史中就能找到答案。你仔细回忆一下，当初你是如何将情书寄给你的梦中女神“如花”的。

这是你，这是你的-情书，这是你的女神-“如花”，这是如花的闺蜜-"建刚"，你用自己攒了一学期的早饭钱买了“建刚”朝思暮想的奢侈品，从她那里换取了如花的家庭地址，有了家庭地址你就可以把情书邮寄到如花家了。

IPV4

那么在网络上我们暂时把如花家的家庭地址(其实是设备的公网IP)用十进制的一组数字来表示，比如说203.0.113.45，这组数字由互联网号码分配机构IANA统一分配，已确保全球统一。我们将这样的一组数字取名为IPV4，英文全称：Internet Protocol Version 4 （互联网协议第4版）.

全球的IPv4地址的总数是4294967296个（约 43 亿），扣除了保留地址，能真正使用的大约是37亿个.

那么IPV4总数是怎么计算出来的，IPv4地址的本质是32位二进制数, 如203.0.113.45 的二进制形式是:11001011 00000000 01110001 00101101，共32位，每8位为一组，对应一个十进制数，那总数就是2的32次方 = 4294967296个。

而全球有70亿人口，如果每台设备都是用一个类似于203.0.113.45这样的IPV4地址, 那显然是不够用的。所以像203.0.113.45这样的IP，我们将它叫做公网IP。然后我们通过路由器使用网络地址转换(NAT)让多台设备共享一个公网IP。NAT的英文全称是Network Address Translation.

通过路由器的NAT转化后，我们的每台设备就具有像192.168.1.100这样的私有IP地址，你可以叫它内网IP地址。所以像203.0.113.45这样的公网IP就相当于'如花'家的家庭地址，而像192.168.1.100这样的内网IP就相当于如花的名字。 就像你寄情书的时候除了写收件地址，还需要写收件人名。

IPV6

但是即使是多个设备共享使用一个公网IP，还是会存在IP地址耗尽的问题，所以出现了IPV6这种协议， 英文全称：Internet Protocol Version 6互联网协议第6版. IPv6的地址格式采用128位十六进制表示，以冒号（:）分隔，分为8组，每组4个十六进制字符,如：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334, IPV6的总数是2的128次方 340282366920938463463374607431768211456 (足够用)

MAC 地址

每台设备除了拥有一个类式于192.168.1.100这样的私有IP， 它还具备一个媒体访问控制地址 MAC 地址，英文全称：Media Access Control Address‌ 为什么需要MAC地址，因为你的IP地址如果是通过动态分配的(DHCP分配)，那么它是会变动的，比如今天你的电脑IP是192.168.1.100, 明天就有可能是192.168.1.101. 而MAC地址是硬件的唯一标识，通过在设备出厂的时候就已经烧录在网卡上了，它由12个十六进制字符来表示， 如：00:1A:2B:3C:4D:5E, 每两个十六进制字符（1字节）为一组，一共6组。 其中前三个字节00:1A:2B是厂商代码， 后三个字节3C:4D:5E是设备唯一编号,由厂商自行分配，确保同一厂商的设备MAC地址不重复。

简单来说，MAC地址就相当于人类的身份证，而IP地址就相当于人类的名字，名字是可以修改的。就如IP地址如果采用动态分配的方式，那么今天如花的电脑IP为：192.168.1.100, 明天就可能变成192.168.1.101。就如快递员帮你送达情书时，必须让如花没有出具身份证（MAC地址），那就很有可能将情书送错，但是有了MAC地址后，无论IP怎么变换，都能准确的把你的情书送到你真正的女神手中。