為什麼同一網路下不同裝置的IP地址不同？

這裡我們首先要清楚IP地址是什麼，有什麼作用，理解後就明白不同裝置的IP地址不同了。

首先先引用IP地址的定義：IP地址是指網際網路協議地址，又譯為網際協議地址。是IP協議提供的一種統一的地址格式，它為網際網路上的每一個網路和每一臺主機分配一個邏輯地址，以此來遮蔽物理地址的差異。

這裡提到了IP協議，IP協議是為計算機網路相互連線進行通訊而設計的協議，簡單來說就是裝置想要相互連線進行通訊就要遵循IP協議，而遵循IP協議，就要給裝置分配IP地址。

這裡需要提到的就是廣域網和區域網了。以家庭寬頻為例，假設運營商分配的是公網IP，那麼對外來說，只要透過家庭路由器訪問網路所有網路的IP都是同一個。但是在這個網路中，對外連線的是路由器，而非手機、電腦，所以首先需要解決的是手機、電腦能夠訪問路由器，漸而正常上網。

所以手機、路由器、電腦組成了一個區域網，區域網內的每個裝置都有一個區域網的內網IP，外界是看不到內網IP地址的。

所以即便是同一網路下，不同的裝置的內網IP地址也是不同的。

裝置的MAC地址就好像是人身份證，而IP地址就好像是的電話號碼。

所以在同一個網路下必須要保持每臺裝置的IP地址都是唯一性，這樣才能確保傳遞的資訊能夠正常傳送和接收。

如上圖：IP地址不同，傳送資訊時，才知道要發給誰，然後資訊時從哪裡發出來的。

IP地址（英文：Internet Protocol Address）是指網際網路協議地址，是人們在網際網路絡上用以區分數以億計的主機而給每臺主機分配的一個專門的地址，透過IP地址就可以訪問到每一臺主機了。

我們通常會省略IP地址後面的”地址“兩個字，直接用IP來代表計算機在網路上的一個標識，其實是很不嚴謹的。IP地址是整個網際網路工作的核心，我們所說的IP地址其實只是其中的一個功能，即IP定址。

IP定址

接入網路的裝置都必須要有一個獨一無二的IP地址，這樣才能夠表示一個目標。所以一臺裝置的一塊網絡卡只能分配到一個IP地址。

IP路由

IP地址是由四組數字組成的，每組數字的範圍都是0~255，那麼所有可能的情況加起來也就只有42.9億個左右，而全世界的網民明顯的超過這個數字，也就是說，如果只是單純的為每一臺接入網際網路的裝置直接分配一個IP地址，那IPV4明顯是做不到的。

那要如何如解決這個問題呢？就是透過IP路由，每一個路由器相當於一箇中轉站，將某個區域的計算機或下一級的路由器統一起來進行管理。IP地址的分配由各級路由器來管理，經過這樣的方式來管理後，很多IP地址就可以得到複用，即：相同的IP地址（非公網IP地址）就可以出現在不同的路由器下，因為他們並不會互相影響和產生衝突。這就好比，你打電話到一個裝有程控電話的公司，找到具體的人需要再撥分機號，而這個分機號每個公司都是可以使用的。基於這種機制，我們的裝置其實是經過了多級路由之後才得以與網際網路聯通，而路由器的作用就是負責選擇路徑，IP資訊包就是被傳送的物件。

IP地址按照用途可以分為五大類：A類（政府）、B類（公司）、C類（公用）、D類（組播）、E類（實驗）。每個IP地址都被分為兩個部分，即網路地址和主機地址。這樣做的目的是為了在路由器轉發資料包時更方便的定址，就好比郵遞員送信時先把同一個省的郵件放在一起，然後同省中的同一個市的郵件放在一起寄送是一樣的道理。

IP地址按照作用範圍可分為公網IP地址、私網IP地址、環回地址等。

1. 公網IP地址

公網IP是全世界唯一的IP地址，無論我們在哪，這個IP地址的指向都是相同的。

2. 私網IP地址

私網IP地址指的是在某個區域網中，由路由器分配得到的IP地址，大家互不相同，統一透過一個公網IP地址連入網際網路。

3. 回送地址（環回地址）

127.0.0.0~127.255.255.255這一範圍表示的是環回地址，通常代表的就是機器自身。當我們安裝了一些服務型別軟體時，需要透過指定的埠來進行使用，而埠又是和機器相關的。比如，我們安裝了一個MySQL資料庫軟體，使用時我們訪問的是本機的3306埠，那用什麼來代表本機呢？當然，我們可以使用路由器給我們分配的IP地址，但有一個問題，由路由器分配的IP地址有可能會發生變化，還有可能我們的電腦並沒有連入路由器。這時，我們依然想要正常使用我們的資料庫服務，最便捷的方法就是使用環回地址來代替，其中使用的最多的環回地址就是：127.0.0.1。當我們使用環回地址時，我們的請求不會驚動路由器，也可以說和路由器完全無關，產生的一系列行為都由我們的機器自己處理，並不會和公網產生資料。

1、公網IP的獲取

如果想要獲取公網IP地址，或者想要知道自己當前的網路是由哪一個網路運營商提供的服務，可以直接在搜尋引擎中搜索：ip

2、私網IP的獲取

如果想要獲取私網IP地址，只需要開啟”執行“後，輸入”CMD“後滑鼠點確定，然後再輸入”ipconfig“回車即可。

理解了公網IP地址和私網IP地址之後我們就能夠明白，為什麼同一區域網內的兩臺裝置可以直接互相訪問，而不在同一區域網的兩臺機器不能直接互相訪問。試想一下，如果我告訴對方的是我的私網IP地址，那麼你知道我是在哪個區域網中的私網嗎？如果我告訴你的是我的公網IP地址，這當中又有不知道多少臺裝置，你又如何能找到我？

Ip地址就是裝置的門牌號碼，資料包傳輸跟寄快遞一樣的，需要知道明確的地址，不然沒法準確送達呢，所以如果一個網路內兩個裝置ip一樣，那麼就不知道該送給誰了。因此同一網路下不同裝置，ip地址肯定不一樣的。

我來簡單的回答這個問題。IP地址不僅僅是一個地址，而是網際網路上主機的唯一標識，這是最根本的意義。不管是PC還是智慧手機，IP地址都是主機在網際網路上唯一的標誌，整個網路都要靠這個地址來找到目的主機，所以當然不能相同。

我拿我們的住宅地址，簡單的介紹一下IP地址的作用。我們的IP地址分為兩部分，一部分標識網路，一部分標識主機。如果拿我們家庭地址來做比喻，那麼網路號（一個網段）可以認為是小區的地址，而主機號可以認為是小區內家庭的門牌號。

也就是說，比如你家住在螃蟹路蜈蚣村蛤蟆柳4號1棟204，那麼“螃蟹路蜈蚣村蛤蟆柳4號”可以認為是IP地址中的的網路號，“1棟204”可以認為是IP地址中的主機號。在網際網路中透過“螃蟹路蜈蚣村蛤蟆柳4號1棟204”，網際網路流量就可以找到你的主機。

假設你的IP地址是192.168.1.100/24，那麼此時你的網路號是192.168.1.0/24，主機號是100。那麼當網際網路流量要轉發給你時，首先根據192.168.1.0/24找到你所在的路由器，也就是“螃蟹路蜈蚣村蛤蟆柳4號”，然後再在192.168.1.0/24這個網路中根據100這個主機號，也就是“1棟204”，最終找到你的電腦。

這就好比我去拜訪你家，先得找到你家小區，也就是“蜈蚣村蛤蟆柳4號”，然後再在你家小區內找到你家在哪，也就是“1棟204”，一樣的道理。

所以如果同一網路下，IP地址重疊會發生什麼？這就好比同一小區內有2個相同的門牌地址，這顯然是不可能的，因為相同的門牌地址給了兩個家庭，最終的結果是拜訪你家庭的朋友，無法根據門牌號找到你家，IP地址也一樣。

所以一般相同網路下的IP地址是完全不重複的，那麼有沒有IP地址重複的情況？也是有的，透過VPN技術可以實現IP地址的重疊，只要不互通，IP地址就可以重疊

舉個例子，上海有“蜈蚣村蛤蟆柳4號”，蘇州也可以有“蜈蚣村蛤蟆柳4號”，只要保證上海和蘇州不互通，那麼在各自內部的範圍內都是“蜈蚣村蛤蟆柳4號1棟204”完全沒有關係，因為這個地址只有在各自區域內有效，出了區域是無效的。

會發生IP地址衝突。兩臺主機在特定情況下是可以同時使用同一個IP地址的。但是如果這兩臺主機在同一個網路內，大多數情況下，二者或者其中之一的連通性將會被破壞。比方說，訪問一個頁面，可能報文分成許多片段傳送，如果一臺主機接收了一部分這樣的片段，而另一臺主機接收了其餘的部分，這樣一來兩臺主機都不能得到正確的響應。主要原因是當資料到達網路裝置，在面對有相同IP的兩個主機時，要麼拒絕轉發或者傳輸，要麼隨機地傳送給其中一臺主機。這樣一來，協議就被破壞了。

為什麼不百度一下IP的定義呢？

IP地址相當於電腦的身份證，用來區別和管理不同的裝置。

為什麼每個人身份證號不一樣呢？一樣的道理。

為什麼同一網路下不同裝置的IP地址不同？要回答好這個問題，我們首先要分析一下IP地址的原理和作用，然後再根據這個原理分析它為什麼在同一個網路裡必須具有唯一性。

第一章，關於IP地址的基礎知識。

一，IP地址由來。

IP地址是指網際網路協議地址，又稱網際協議地址。

IP地址是IP協議提供的一種統一的地址格式，它為同一個網路上的每一個站點分配一個地址標識。

二，IP地址分類。

我們知道IP地址可以粗略分為公網地址和私網地址。

我們先講私網地址，它實際就是當我們一個單位或者一個家庭內部，由多臺電腦或其他裝置組成了一個內部網路，這時我們需要為這些裝置分配地址，這個地址就是私網地址。

最常見的有192.168.0.0到192.168.255.255，當然還有不太常用的10.0.0.0到10.255.255.255和172.16.0.0到172.31.255.255。

私網地址可以透過路由器的DHCP功能進行自動分配，也可以自己手動設定，均不需要到運營商處進行申請。

公網地址是當你的裝置要接入到因特網時，由因特網服務商分配給你的裝置的一個地址。

這個地址必須是向因特網服務商申請後得到的。

公網地址又可以分為動態IP和固定IP，相對應的申請方式也不一樣。

動態IP是由你的貓每次撥號後，由因特網服務分配給你的一個臨時地址，當你斷開網路重新撥號後，這個臨時地址會發生變化，而不是固定不變的。

而固態IP是由你一次性的向因特網服務申請獲批後得到的IP地址，這個地址是固定不變的，你必須將這個固定IP地址設定到你的路由器中去，你的裝置才能正確連線到因特網上去。

第二章，IP地址的幕後英雄。

其實我們在看IP地址的時候，很多人並不知道在IP地址的背後其實還有一個地址，那就是MAC地址。

其實每個網路裝置首先擁有的就是MAC地址，它同樣具有唯一性，而且它的唯一性比IP地址的唯一性更加徹底，它不僅僅針對同一個網路內的裝置，在這個世界上每一個網路裝置擁有的MAC地址都不會相同，這是每一個網路裝置獨一無二的身份標識。

電腦、手機、路由器、攝像頭、網路電視等等，只要需要聯網的裝置都會具有這個世界上獨一無二的MAC地址。

MAC地址是當這個裝置生產就已經配置好的一個地址，IP地址也是根據不同的MAC地址進行編制出來的地址。

第三章，IP地址與MAC地址的江湖恩怨。

那既然有了獨一無二的MAC地址，為什麼還要編制IP地址呢？

一方面IP地址比MAC地址具有更加易於理解記憶的表現形式，另一方面也有其深層次原因：

1、IP地址的分配是根據網路的拓樸結構，而不是根據生產商是誰。若將高效的路由選擇方案建立在裝置製造商的基礎上而不是網路所處的拓樸位置基礎上，這種方案是不可行的。

2、這樣更利於網路裝置地移動和維修。

我們可以簡單假設一下，如果一個乙太網卡壞了，可以被更換，而無須取得一個新的IP地址。如果一個IP主機從一個網路移到另一個網路，可以給它一個新的IP地址，而無須換一個新的網絡卡。

這裡如果您還不能理解的話，我們同樣可以用電話來打比方，其實每部手機都有其類似於MAC地址的身份標識，也被稱為IMEI串號，當然這個串號是不方便記憶的，我們在手機入網後運營商又分配了一個獨一無二的手機號給你。

當手機壞了，需要更換一部手機，這個時候我們並不需要將手機號一起更換掉，用的仍然是原號碼。

當我們從某地搬遷到另外一個城市，這個時候我們需要更換運營商，運營商說你必須更換號碼了，那是不是我們需要連著手機一起更換呢？肯定不是，我們只需要更換一張號碼卡就行了。

3、無論是區域網，還是廣域網中的計算機之間的通訊，最終都表現為將資料包從某種形式的鏈路上的初始節點出發，從一個節點傳遞到另一個節點，最終傳送到目的節點。資料包在這些節點之間的移動都是由地址解析員負責將IP地址對映到MAC地址上來完成的。

　　我們可以看出IP地址和MAC地址相同點是它們都具有唯一性，而它們的不同點主要有：

1. 兩者的有效期不一樣。IP地址在具有唯一性的同時其實是有臨時性的，對於網路上的某一裝置，如一臺計算機或一臺路由器，其IP地址是可變的，而MAC地址的唯一性是終身的，我們可以根據需要給一臺主機指定任意的IP地址，而任一網路裝置一旦生產出來以後，其MAC地址永遠唯一且不能由使用者改變。

2. 分配者不同。IP地址的分配工作是由路由器或者因特網服務商完成的，而MAC地址的分配是由製造商完成的。

3. 兩者所處的網路層級不同。這個稍微有點專業性，不太易於理解，我們簡單講一下，在技術上一般會把網路劃分成七個層級，IP地址應用於網路層，而MAC地址應用於資料鏈路層。 資料鏈路層協議可以只能將資料從一個節點傳遞到相同鏈路的另一個節點上，而網路層協議則是將資料從一個網路傳遞到另一個網路上，所以利用IP地址可以很好的讓資料得以在一個廣義的網路裡傳播。

第四章，戲說網路通訊。

接下來，我們再來戲說一下網路裝置在網路裡的工作原理。

其實我們完全可將網路裝置想象成一部電話或者一戶人家，整個網路就是由若干部電話機或者由若干個家庭組成。

網路裝置之間的通訊就可以看成兩部電話機之間的通話，或者看成兩個家庭之間進行通訊往來。

無論是進行通話或者是通訊，我們必須明確地告訴通訊公司或者郵局對方的電話號碼和通訊地址，有了這個號碼和地址，通訊公司和郵局才能幫您準確聯絡上對方，為了避免錯誤連線或者錯誤投寄，通訊公司和郵局為每部電話機和每戶家庭都編制了不重複的電話號碼或者家庭住址。

第五章，IP地址混亂導致網路江湖腥風血雨。

這樣分析完後，我們應該不難得出同一個網路內的不同網路裝置必須具有不同的IP地址的結論。也只有確保其唯一性，才能確保各種資訊在網路上順利快速準確地傳播。

那麼如果同一個網路內產生了重複的IP地址會產生什麼樣的後果呢？

在實際應用中，特別在區域網內，的確是會發生有重複IP地址的現象發生，特別是在一個大型的區域網內，如果事先不做IP地址規劃，往往容易有重複的IP。

這個時候具有重複IP的電腦會很難上網，明顯的網路異常，因為這個時候伺服器已經不知道到底將資訊傳送給哪臺電腦了，只是胡亂地將資訊傳送在網路上，找不到真正的目的地，你的電腦也因此難以收到回覆的資訊。

有一個更加嚴重的情況，那就是您的電腦的IP地址與所處網路的閘道器地址重複了，這個時候就會導致整個網路的癱瘓，因為閘道器在整個網路裡的作用是不可替代的，所有的電腦所發出和接收的資訊都必須經由閘道器，閘道器就相當於一個郵局分發點，這個分發點沒了，郵局也不知道往哪投寄信件了，有兩個一模一樣的分發點的時候，郵局同樣也不知道到底往哪個分發點投寄了，從而導致整個系統的癱瘓。

第六章，總結陳詞。