Beej’s Guide Network to Programming 系列连载04

3.IP地址、结构体、数据排列

下面部分决定了，我们需要改变一下。

首先，我们不谈代码！首先我们谈关于IP地址和端口。当然我们要谈关于套接字API怎么存储和维护IP地址和其他数据。

3.1 IP地址，版本4和6

在一个过去的好日子当BenKenobi准备呼叫Obi Wan Kenobi，要通过IPv4的路由系统。格式如：192.0.2.111.

事实上，现在大部分Internet仍然在使用IPv4。

此处省略若干…

由于IPv4的地址限制，我们需要IPv6。（IPv4的地址是32bit的；而IPv6是128bit的）

IPv6格式如：2001:0db8:c9d2:aee5:73e3:934a:a5ae:9551.

IPv4转换为IPv6，比如IPv4地址为192.0.2.33，那么IPv6地址就是：::ffff:192.0.2.33

3.1.1. 掩码

子网掩码——屏蔽一个IP地址的网络部分的“全1”比特模式。对于A类地址来说，默认的子网掩码是255.0.0.0；对于B类地址来说默认的子网掩码是255.255.0.0；对于C类地址来说默认的子网掩码是255.255.255.0。利用子网掩码可以把大的网络划分成子网，也可以把小的网路归并成大的网络。

互联网是由许多小型网络构成的，每个网络上都有许多主机，这样便构成了一个有层次的结构。IP地址在设计时就考虑到地址分配的层次特点，将每个IP地址都分割成网络号和主机号两部分，以便于IP地址的寻址操作。

　　IP地址的网络号和主机号各是多少位呢？如果不指定，就不知道哪些位是网络号、哪些是主机号，这就需要通过子网掩码来实现。

　　子网掩码的设定必须遵循一定的规则。与二进制IP地址相同，子网掩码由1和0组成，且1和0分别连续。子网掩码的长度也是32位，左边是网络位，用二进制数字“1”表示，1的数目等于网络位的长度；右边是主机位，用二进制数字“0”表示，0的数目等于主机位的长度。这样做的目的是为了让掩码与ip地址做AND运算时用0遮住原主机数，而不改变原网络段数字，而且很容易通过0的位数确定子网的主机数（2的主机位数次方-2，因为主机号全为1时表示该网络广播地址，全为0时表示该网络的网络号，这是两个特殊地址）。只有通过子网掩码，才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系，使网络正常工作。

子网掩码的术语是扩展的网络前缀码不是一个地址，但是可以确定一个网络层地址哪一部分是网络号，哪一部分是主机号，1 的部分代表网络号，掩码为0的部分代表主机号。子网掩码的作用就是获取主机 IP的网络地址信息，用于区别主机通信不同情况，由此选择不同路由。根据子网掩码格式可以发现，子网掩码有：0.0.0.0；255.0.0.0；255.255.0.0；255.255.255.0；255.255.255.255五种，其中A类地址的默认子网掩码为255.0.0.0；B类地址的默认子网掩码为255.255.0.0；C类地址的默认子网掩码为：255.255.255.0。

3.1.2 端口

IP地址就像一条街上的酒店，而端口就像该酒店的房间号码。

(Think of the IP address as the street address of ahotel, and the port number as the room number.)