連接在網絡中的每一個設備都需要唯一的IP地址，但是由于我們目前主流在使用的IPv4版本的IP 地址其實是不夠現在的互聯網使用者分的，所以IP地址被分為了公網IP地址和私網IP地址，并且使用了NAT技術來緩解IP不夠的問題，關于NAT技術在這里有寫，有興趣的可以點擊閱讀。在IP地址和子網掩碼中簡單了說了windows系統怎么查看IP地址并且談到了用子網掩碼來判斷兩個IP地址是不是同一網段來決定數據的轉發。
私有IP地址段
IP地址是由32位的二進制表示的有層次的地址，也就是32個0和1中間用英文的句號分隔，每8位一組一共四組，但顯示一堆的0和1并不容易閱讀，于是我們使用了最常用的10進制來表示IP地址，由于8位二進制數最大的十進制是二的8次方等于256，于是每組最大的數就是255（從0開始表示0到255剛好是256個數）所以IP地址最大的取值是255.255.255.255。每個組可以有256個IP地址。比如我們常用的192.168.1.*，最后的*號就可以取值0到255，IP地址配合子網掩碼來決定自己哪些是網絡位，哪些是主機位，網絡號一致的就是同一網段也可以說是同一組，主機位決定整個組里可以容納多少個主機。
默人網絡號
子網掩碼也是四組用點分隔和IP地址很像，但是他有明確的特征那就是二進制下他的1總是從左邊開始連續的，無一例外，對應于子網掩碼二進制下的1的就是網絡位，0的就是主機位。比如192.168.1.1的默認子網掩碼是255.255.255.0轉換成二進制就是11111111.11111111.11111111.00000000，根據子網掩碼左邊連續1的特點，255.0.0.255決不是一個正確的子網掩碼。計算的方式就是把IP地址和子網掩碼都轉換成二進制，然后做與運算，1和1得1，0和0得0，1和0或0和1得0，得到的結果一樣就是同一網段，不同就不是。比如192.168.1.1和192.168.1.200在默認的子網掩碼255.255.255.0下是不是同一組？
255.255.255.0
從以上圖看到計算結果是一樣的，對應于255.255.255的是網絡位，對應于0的則是主機位。如果我們改變子網掩碼，那么192.168.1.1和192.168.1.200還是一組的嗎？比如子網掩碼是255.255.255.128。讓我們用以上的方式計算，可以看到結果并不一樣，它可以把一個大的地址塊劃分成小的地址塊，這就是子網掩碼的作用，子網掩碼可以加長1的數量也可以減少1的數量，所以如果想讓192.168.1.1和192.168.2.1在同一個網段內，可以通過減少子網掩碼二進制1的數量比如255.255.0.0。自己可以算下他們的結果是不是一樣的。
255.255.255.128
在圖片中計算出的192.168.1.0就是網段號，也可以理解成組號或者微信群，里面有成員，那么有多少個成員呢？顯然不同的子網掩碼不同，對于默認的255.255.255.0來說那就是256，但對于我們改變后的255.255.255.128來說就是128個，因為最大取值是256，減去128得128。那就是128個成員，兩個組。他們192.168.1.0到192.168.1.127和192.168.1.128到192.168.1.255。所以255.255.255.192的子網掩碼就是256－192＝64。每組64個成員一共4組。192.168.1.0到192.168.1.63，192.168.1.64到192.168.1.127，192.168.1.128到192.168.1.191，192.168.1.192到192.168.1.255。
IP和子網絡掩碼
你會發現IP地址通常從1開始，其實二進制下的主機位全0代表著網段號，主機位全1代表著廣播號，所以一組里最前面和最后面的都不會分配給主機使用。如果你在WINDOWS系統中給網卡指定IP地址寫了192.168.1.0和255.255.255.0是會報錯的。因為他的主機位是最后一組全0，所以是網段號不能分配給主機，同樣192.168.1.255子網掩碼是255.255.255.0也不能分配給主機，因為是廣播號。那192.168.1.128和子網掩碼255.255.255.128可以分配給電腦不？
IP地址
是同一組的成員就直接通訊，如果不是同一組的成員那么就需要網關來向外轉發。所以在電腦中當你要訪問一個IP地址時，那么首先會經過計算，如果和網卡所有的IP地址的結果一致那就意味著在同一網段，直接可以交給交換機利于二層mac地址來通訊，如果不同那就需要交給網關來繼續向外部轉發。這里所說的網關其實也是同一網段的一個IP地址，很多家用路由器的網關都是路由器本身的管理地址。和網卡獲取到的IP地址是同一組的可以直接通訊。這樣路由器收到不是同網段的地址就通過WAN口發送到了互聯網了。如果是目的IP是同網段的，則會發送到對應的LAN口而不會向WAN發送。
