Socket编程：网络地址的基本概念

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互联网地址的版本

互联网地址由二进制数字组成，有两种型式，分别对应了两个版本的标准互联网协议。现在最常用的版本是版本4，即IPv4，另一个版本是刚开始开发的版本6，即IPv6。
●IPv4
长度：32位
表示形式：点分十进制（如：10.1.2.3），其中四个数代表互联网地址的4个字节，每个数字的范围是0~255。
●IPv6
长度：128位
表示形式：由几组16进制数字表示，它们之间用分号隔开（如：2000:fdb8:0000:0000:0001:00ab:853c:39al），每组数字代表了互联网地址中的两个字节，并且每组开头的0可以省略（如第5、6组可以写为：1:ab）。甚至，只包含0的连续组可以全部省略（但在一个地址中只能这样做一次）。因此，该例子的完整地址可以表示为2000:fdb8::1:00ab:853c:39al。

网络接口

每个互联网地址代表了一台主机与底层的通信信道的连接，换句话说，也就是一个网络接口（network interface）。主机可以有多个接口，例如一台主机同时连接了有线以太网（Ethernet）和无线网（WiFi），我的电脑由于安装了VMware虚拟机因此还有虚拟网络接口。由于每个这样的连接都属于唯一的一台主机，所以只要它连接到网络，一个互联网地址就能定位这条主机。但是反过来，一台主机并不对应一个互联网地址。因为每台主机可以有多个接口，每个接口又可以有多个地址。（实际上一个接口可以同时拥有IPv4地址和IPv6地址）。

特殊的地址

●回环地址
该地址总是被分配个一个特殊的回环接口（loopback interface）。回环接口是一种虚拟设备，它的功能只是简单地将发送给它的报文直接回发给发送者。回环接口在测试中非常有用，因为发送给这个地址的报文能够立即返回到目标地址。而且每台主机上都有回环接口，即使当这台计算机没有其他接口（也就是说没有连接到网络），回环接口也能使用。IPv4的回环地址是127.0.0.1，IPv6的回环地址是0:0:0:0:0:0:0:1。
●私有地址
这类地址（在IPv6中没有相应的这类地址）最初是为了在私有网络中使用而设计的，不属于公共互联网的一部分。现在这类地址通常被用在家庭或小型办公室中，这些地方通过NAT（Network Address Translation，网络地址转换）设备连接到互联网。NAT设备的功能就像一个路由器，转发分组报文时将转换（重写）报文中的地址和端口。更准确地说，它将一个接口中报文的私有地址端口对（private address，port pairs）映射成另一个接口中的公有地址端口对（public address，port pairs）。这就使一小组主机（如家庭网络）能够有效地共享同一个IP地址。重要的是这些内部地址不能从公共互联网访问。
它们的范围是：
10.0.0.0~10.255.255.255
172.16.0.0~172.31.255.255
192.168.0.0~192.168.255.255
●多播地址
普通的IP地址（有时也称为“单播”地址）只与唯一一个目的地址相关联，而多播地址可能与任意数量的目的地址关联。IPv4中的多播地址在点分格式中，第一个数字在224~239之间。IPv6中，多播地址由FF开始。

端口

所谓的端口，就好像是门牌号一样，客户端可以通过ip地址找到对应的服务器端，但是服务器端是有很多端口的，每个应用程序对应一个端口号，通过类似门牌号的端口号，客户端才能真正的访问到该服务器。为了对端口进行区分，将每个端口进行了编号，这就是端口号。端口是通过端口号来标记的，端口号只有整数，范围是从0 到65535。

主机名与网络地址

我们访问服务器的时候为了方便一般都喜欢用主机名来访问（如：www.baidu.com），然而，互联网协议只能处理二进制的网络地址，而不是主机名。那么为什么我们可以通过主机名来访问呢？原因就在于当使用名字来定位一个通信终端时，系统将做一些额外的工作把名字解析成地址。这种解析的方式主要有两种，分别是域名系统（DNS）和本地配置数据库。DNS是一种分布式数据库，它将像www.baidu.com这样的域名映射到真实的互联网地址和其他信息上。DNS协议允许连接到互联网的主机通过TCP或UDP协议从DNS数据库中获取信息。本地配置数据库通常是一种与具体操作系统相关的机制，用来实现本地名称与互联网地址的映射。