前言：在使用mongodb時涉及到遠程通信問題時，百度搜索本機ip得到218.6.xx.26，發現並根本連接不上。后來發現這個ip應該屬於電信等運營商給我們這個網絡分配的外網ip，一般情況下當然是連接不上的.....，而作為一個項目組進行開發，一般使用的是本地的局域網ip進行通信。由於之前並沒有仔細了解ip相關信息，為了方便可能后續會使用到tcp/ip通信，因此對ip進行了詳細的認識。
一、 IP地址
Internet依靠TCP/IP協議，在全球范圍內實現不同硬件結構、不同操作系統、不同網絡系統的互聯。在Internet上，每一個節點都依靠唯一的IP地址互相區分和相互聯系。傳統的IP地址是一個32位二進制數的地址，也叫IPV4, 由4個8位字段組成。IPv6采用128位地址長度，8個十六進制。每個IP地址都包含兩部分:網絡ID和主機ID。網絡ID標識在同一個物理網絡上的所有主機，同時位數決定了可以分配的網絡數目(2^網絡號位數-2)，主機ID 標識該物理網絡上的每一個主機，同時決定了網絡中最大的主機數（2^主機號位數-2）。
然而，由於整個互聯網所包含的網絡規模可能比較大，也可能比較小，設計者選擇了一種靈活的方案：將IP地址空間划分成5種不同的類別，每一類具有不同的網絡號位數和主機號位數，分別表示不同的網絡數和該網絡下能容納的主機位數。
A類地址【大規模網絡】：一個A類IP地址由1字節的網絡地址和3字節主機地址組成,網絡地址的最高位必須是“0”, 0是保留的並且表示所有IP地址，而127也是保留的地址，並且是用於測試環回用的,范圍是從0.0.0.1 到126.0.0.0。可用的A類網絡有126個，每個網絡能容納1億多個主機(2的24次方的主機數目)，以子網掩碼來進行區別：255.0.0.0；
B類地址【中等規模網絡】：一個B類IP地址由2個字節的網絡地址和2個字節的主機地址組成，網絡地址的最高位必須是“10”，地址范圍從128.0.0.0到191.255.255.255。可用的B類網絡有16382個，每個網絡能容納65534個主機 ,以子網掩碼來進行區別：255.255.0.0；
C類地址【小規模局域網】：一個C類IP地址由3字節的網絡地址和1字節的主機地址組成，網絡地址的最高位必須是“110”,范圍從192.0.0.0到223.255.255.255。C類網絡可達209萬余個，每個網絡能容納254個主機。以子網掩碼來進行區別： 255.255.255.0；
D類地址【多播】：范圍從224-239，D類IP地址第一個字節以“1110”開始，它是一個專門保留的地址。它並不指向特定的網絡，目前這一類地址被用在多點廣播(Multicast)中。多點廣播地址用來一次尋址一組計算機，它標識共享同一協議的一組計算機；
E類地址【保留】：范圍從240-254，以“11110”開始，為將來使用保留。 全零(“0.0.0.0”)地址對應於當前主機。全“1”的IP地址(“255.255.255.255”)是當前子網的廣播地址。
除去特殊作用的D、E兩類，剩下的A、B、C三類地址是我們常見的IP地址段，在這三類地址中，絕大多數的IP地址都是公有地址，需要向國際互聯網信息中心申請注冊。但是在IPv4地址協議中預留了3個IP地址段，作為私有地址，供組織機構內部使用。這三個地址段分別位於A、B、C三類地址內：
A類地址：10.0.0.0--10.255.255.255
B類地址：172.16.0.0--172.31.255.255
C類地址：192.168.0.0--192.168.255.255
常見的局域網由於容量小，一般選擇C類的192.168.0.0作為地址段使用。需要補充說明的是，由於NAT和子網掩碼的存在，實際在使用中，一個C類大小的局域網也可以選擇A類的10.0.0.0網段作為自己的IP地址段。大多數局域網之所以仍然選擇192.168.0.0/24或者192.168.1.0/24作為自己的IP地址段，更多的是因為約定成俗或者說網管個人習慣的關系。
二、局域網和廣義網
局域網：也就是指內網、私網，英文叫LAN，是在一個局部的地理范圍內，將各種計算機設備、外部設備、數據庫互相關聯起來組成的計算機通信網。比如校園網，也比如公司中的內部網，甚至通過一個路由器連接形成的網絡也叫局域網。
廣域網：也叫外網、公網，簡稱WAN，是一種跨越大的、地域性的計算機網絡集合、通常跨越省、市、國家。需要說明的是，局域網，廣域網，城域網其實都是范圍上的概念。而Internet就是特指那個將全球聯系在一起提供公共服務的超大廣域網。
其區別在於廣域網IP地址一般要到ISP處注冊、交費之后才能申請到，廣域網IP地址不能重復；局域網上的每一台電腦（或其他網絡設備）都有一個或多個局域網IP地址，局域網IP地址是局域網內部分配的，不同局域網的IP地址可以重復，不會相互影響。因此，使用同一台路由器的不同電腦，具有不同路由內的私域地址，一般都是以192.168開頭，類似於192.168.0.100，這是局域網段，但卻都具有相同的公網ip地址(在百度搜索ip地址時可以發現都一樣) ，這個地址由運營商提供。那么如何通過私有ip去訪問百度、淘寶等外部公網呢，這里就涉及到了地址轉換技術NAT（Network Address Translation，網絡地址轉換）它是一個IETF(Internet Engineering Task Force, Internet工程任務組)標准，允許一個整體機構以一個公用IP（Internet Protocol）地址出現在Internet上。顧名思義，它是一種把內部私有網絡地址（IP地址）翻譯成合法網絡IP地址的技術。
三、子網掩碼
子網掩碼是一個32位的二進制數。也是一種有效的分割網絡的方法，根據子網掩碼可以知道網絡又多少位，主機有多少位。使用自定義子網掩碼之后，就不存在ABC網絡的概念了，這類網絡叫無線網絡，需要靠IP地址的第一個字節數據范圍來區分網絡號的叫有類網絡。比如一個A類地址能容納的主機數有2^24-2個主機,一般一個組織是不可能用到這么多地址的,勢必會造成浪費。但是我們可以通過子網掩碼來將一個A類地址划分成多個子網,根據IP和子網掩碼可以判斷同一個網絡地址下的主機是否在同一個網段。將十進制的IP地址和子網掩碼轉換為二進制形式，進行與計算，如果得到結果相同，則在同一個網段。當A機發送數據給B機時,會先將B機的IP與子網掩碼進行&運算查看是否在同一個網段,如果不在同一網段內則會把數據發送給網關,在同一個網段的可以直接在數據鏈路層通信。
知道子網數和ip地址可以計算其子網掩碼，知道每個子網下的主機數目和ip地址也可以計算器子網掩碼。詳細計算方法可以參考該文檔：https://zhidao.baidu.com/question/1292917.html
正常情況下，網絡ip地址(也適用於位數)=網絡地址+主機地址，同時一旦將網絡划分為子網，那么ip地址(也適用於位數)=網絡地址+子網地址+主機地址。