IP地址
IP地址唯一標(biāo)示一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
IP地址：
192.168.1.11
-> 經(jīng)二進(jìn)制轉(zhuǎn)化：1 1 0 0 0 0 0 0 . 1 0 1 0 1 0 0 0.0 0 0 0 0 0 0 1.0 0 0 0 1 0 1 1
IP地址組成
網(wǎng)絡(luò)部分（后來(lái)會(huì)從主機(jī)部分劃出幾位子網(wǎng)部分宰闰，也算網(wǎng)絡(luò)部分）
IP地址的網(wǎng)絡(luò)部分稱為網(wǎng)絡(luò)地址中跌，網(wǎng)絡(luò)地址用于唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)網(wǎng)段，或者若干網(wǎng)段的聚合，同一網(wǎng)段中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有同樣的網(wǎng)絡(luò)地址。主機(jī)部分
IP地址的主機(jī)部分稱為主機(jī)地址，主機(jī)地址用于唯一的標(biāo)識(shí)同一網(wǎng)段內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
IP地址分類
常見(jiàn)的IP地址分為IPv4與IPv6兩大類，我們這里只討論32位的IPv4地址钳吟。
為了和已存在的IP地址空間及IP數(shù)據(jù)報(bào)兼容，對(duì)IP地址的定義在1981年的RFC 791進(jìn)行了修改窘拯。修改后的IP地址共有三種網(wǎng)絡(luò)地址長(zhǎng)度不同的單播地址（即A红且、B、C類地址）涤姊。如下所示：
注意一點(diǎn)：我們這里計(jì)算可用的主機(jī)地址時(shí)，總是2^N - 2恨课，其中舆乔，N是主機(jī)地址的位數(shù)，減2是因?yàn)榈谝粋€(gè)（即主機(jī)地址全0）和最后一個(gè)地址（即主機(jī)地址全1）都是無(wú)效的剂公。因此希俩，對(duì)于用8位來(lái)表示主機(jī)地址的C類地址來(lái)說(shuō)，最多可用的主機(jī)數(shù)就是2^N - 2 = 254诬留。（后面也有詳講）
其中斜纪，D類地址通常作為組播地址。E類地址保留用于科學(xué)研究文兑。我們經(jīng)常用到的是A、B腺劣、C三類地址绿贞。
私有IP地址
私有IP地址可以理解為本地局域網(wǎng)上的IP，私有IP地址范圍：
- A:
10.0.0.0~10.255.255.255即10.0.0.0/8 - B:
172.16.0.0~172.31.255.255即172.16.0.0/12 - C:
192.168.0.0~192.168.255.255即192.168.0.0/16
這些地址是不會(huì)被Internet分配的橘原，它們?cè)贗nternet上也不會(huì)被路由籍铁，雖然它們不能直接和Internet網(wǎng)連接涡上，但通過(guò)NAT（Network Address Translation，網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）技術(shù)手段把私有IP地址轉(zhuǎn)換為Internet可識(shí)別的公有IP地址拒名，仍舊可以和 Internet通訊吩愧。
注意：現(xiàn)在進(jìn)行IP地址規(guī)劃時(shí)，我們通常在公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)使用私有IP地址增显。比如雁佳，有些不需要與 Internet通訊的設(shè)備，如打印機(jī)同云、可管理集線器等可以使用這些地址糖权，以節(jié)省IP地址資源。
特殊IP地址
IP地址用于唯一的標(biāo)識(shí)一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備炸站，但并不是每一個(gè)IP地址都是可用的星澳，一些特殊的IP地址被用于各種各樣的其他用途，不能用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備旱易。
主機(jī)部分全為“0”
對(duì)于主機(jī)部分全為“0”的IP地址禁偎，稱為網(wǎng)絡(luò)地址，網(wǎng)絡(luò)地址用來(lái)標(biāo)識(shí)一個(gè)網(wǎng)段阀坏。例如如暖，A類地址1.0.0.0，私有地址10.0.0.0,192.168.1.0等全释。主機(jī)部分全為“1”
對(duì)于主機(jī)部分全為“1”的IP地址装处，稱為網(wǎng)段廣播地址，廣播地址用于標(biāo)識(shí)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的所有主機(jī)浸船。例如妄迁，10.255.255.255,192.168.1.255等，路由器可以在10.0.0.0或者192.168.1.0等網(wǎng)段轉(zhuǎn)發(fā)廣播包李命。廣播地址用于向本網(wǎng)段的所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包登淘。網(wǎng)絡(luò)部分為127
對(duì)于網(wǎng)絡(luò)部分為127的IP地址，例如127.0.0.1往往用于環(huán)回測(cè)試目的（環(huán)回測(cè)試是決定設(shè)備是否正常運(yùn)行或是確定網(wǎng)絡(luò)中失效節(jié)點(diǎn)的方式）封字。全“0”的IP地址
全“0”的IP地址0.0.0.0代表所有的主機(jī)黔州，華為Quidway系列路由器用0.0.0.0地址指定默認(rèn)路由。全“1”的IP地址
全“1”的IP地址255.255.255.255阔籽，也是廣播地址（為受限廣播地址"limited broadcast" destination address）流妻，但255.255.255.255代表所有主機(jī)，用來(lái)將一個(gè)分組以廣播方式發(fā)送給本網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)笆制，路由器則阻擋該分組通過(guò)绅这，將其廣播功能限制在本網(wǎng)內(nèi)部。
從上面可以看出在辆，每一個(gè)網(wǎng)段都會(huì)有一些IP地址不能用作主機(jī)IP地址证薇。
【例1】B類網(wǎng)段172.16.0.0, 有16個(gè)主機(jī)位,因此有2^16 個(gè)IP地址度苔，去掉一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址172.16.0.0，一個(gè)廣播地址172.16.255.255不能用作標(biāo)識(shí)主機(jī)浑度，那么共有2^16 -2個(gè)可用地址寇窑。
【例2】C類網(wǎng)段192.168.1.0，有8個(gè)主機(jī)位箩张，共有2^8=256個(gè)IP地址甩骏，去掉一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址192.168.1.0，一個(gè)廣播地址192.168.1.255伏钠，共有254個(gè)可用主機(jī)地址横漏。
現(xiàn)在，我們可以這樣計(jì)算每一個(gè)網(wǎng)段可用主機(jī)地址：假定這個(gè)網(wǎng)段的主機(jī)部分位數(shù)為n熟掂，那么可用的主機(jī)地址個(gè)數(shù)為2^n-2個(gè)缎浇。
子網(wǎng)掩碼SM
使用目的
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用子網(wǎng)掩碼（subnet masking）決定IP地址中哪部分為網(wǎng)絡(luò)部分，哪部分為主機(jī)部分赴肚。
子網(wǎng)掩碼的好處就是：不管網(wǎng)絡(luò)有沒(méi)有劃分子網(wǎng)素跺，只要把子網(wǎng)掩碼和IP地址進(jìn)行逐位的“與”運(yùn)算（AND）即得出網(wǎng)絡(luò)地址來(lái)。這樣在路由器處理到來(lái)的分組時(shí)就可以采用同樣的方法誉券。
子網(wǎng)掩碼使用與IP地址一樣的格式指厌。子網(wǎng)掩碼的網(wǎng)絡(luò)部分和子網(wǎng)部分全都是1，主機(jī)部分全都是0踊跟。缺省狀態(tài)下踩验，如果沒(méi)有進(jìn)行子網(wǎng)劃分：
- A類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為
255.0.0.0 - B類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為
255.255.0.0 - C類網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)掩碼為
255.255.255.0
變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼VLSM
引入子網(wǎng)劃分的概念（子網(wǎng)的劃分就是一個(gè)將主機(jī)部分的若干位分配到網(wǎng)絡(luò)部分的過(guò)程）后，IPv4地址被分為三部分：網(wǎng)絡(luò)部分（network）商玫、子網(wǎng)部分（subnetwork箕憾，現(xiàn)在常被認(rèn)為是網(wǎng)絡(luò)部分的一部分——盡管它本來(lái)是“rest”部分的一部分）和主機(jī)（host）部分。
注意：這里提到的“rest”部分就是指在沒(méi)有引入子網(wǎng)劃分時(shí)拳昌，自然狀態(tài)下A袭异、B、C炬藤、D御铃、E類地址中的主機(jī)部分，這很好理解沈矿，畢竟子網(wǎng)劃分來(lái)自于主機(jī)部分上真。
例如，對(duì)于一個(gè)給定的A類網(wǎng)絡(luò)：10.0.0.0羹膳，子網(wǎng)掩碼：255.255.0.0可以將其劃分為256個(gè)子網(wǎng)（從10.0.0.0到10.255.0.0）——第一個(gè)八位位組表示網(wǎng)絡(luò)地址谷羞，第二個(gè)表示子網(wǎng)號(hào)，而最后兩個(gè)表示主機(jī)部分溜徙。
無(wú)類別域間路由CIDR
無(wú)類別域間路由是 基于可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼（VLSM）來(lái)進(jìn)行任意長(zhǎng)度的前綴的分配的湃缎，CIDR包括：
- 指定任意長(zhǎng)度的前綴的可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼技術(shù)。遵從CIDR規(guī)則的地址有一個(gè)后綴說(shuō)明前綴的位數(shù)蠢壹，例如：
192.168.0.0/16嗓违。這使得對(duì)日益缺乏的IPv4地址的使用更加有效。 - 將多個(gè)連續(xù)的前綴聚合成超網(wǎng)图贸，以及在互聯(lián)網(wǎng)中蹂季，只要有可能，就顯示為一個(gè)聚合的網(wǎng)絡(luò)疏日，因此在總體上可以減少路由表的表項(xiàng)數(shù)目偿洁。聚合使得互聯(lián)網(wǎng)的路由表不用分為多級(jí)，并通過(guò)VLSM逆轉(zhuǎn)“劃分子網(wǎng)”的過(guò)程沟优。
- 根據(jù)機(jī)構(gòu)的實(shí)際需要和短期預(yù)期需要而不是分類網(wǎng)絡(luò)中所限定的過(guò)大或過(guò)小的地址塊來(lái)管理IP地址的分配的過(guò)程涕滋。
無(wú)類別域間路由表示法
無(wú)類別域間路由（Classless Inter-Domain Routing）表示方法給出的是一個(gè)地址加上一個(gè)斜杠以及網(wǎng)絡(luò)掩碼的二進(jìn)制表示法中“1”的位數(shù)（即網(wǎng)絡(luò)號(hào)中和網(wǎng)絡(luò)掩碼相關(guān)的是哪些位）。
例如挠阁，192.168 .1 .7/28表示的是一個(gè)前28位被用作網(wǎng)絡(luò)號(hào)的IP地址（和255.255.255.240所表示子網(wǎng)掩碼的意思一樣）宾肺，具體來(lái)看：
- IP地址：
192.168 .1 .7（11000000 10101000 00000001 00000111） - 子網(wǎng)掩碼：
255.255.255 .240（11111111 11111111 11111111 11110000）
其中，子網(wǎng)掩碼比特?cái)?shù)：8 + 8 + 8+ 4 = 28侵俗，這個(gè)指的是子網(wǎng)掩碼中連續(xù)1的個(gè)數(shù)锨用。因此，便有子網(wǎng)掩碼的一種表示方法：192.168.1.7/28隘谣！
前綴路由聚合
CIDR的另一個(gè)好處就是可以進(jìn)行前綴路由聚合增拥。如上圖所示，一個(gè)ISP被分配了一些C類網(wǎng)絡(luò)寻歧，198.168.0.0~198.168.255.0掌栅。這個(gè)ISP準(zhǔn)備把這些C類網(wǎng)絡(luò)分配給各個(gè)用戶群，目前已經(jīng)分配了三個(gè)C類網(wǎng)段給用戶熄求。如果沒(méi)有實(shí)施CIDR技術(shù)渣玲，ISP的路由器的路由表中會(huì)有三條下連網(wǎng)段的路由條目，并且會(huì)把它通告給Internet上的路由器弟晚。
通過(guò)實(shí)施CIDR技術(shù)忘衍，我們可以在ISP的路由器上把這三條網(wǎng)段198.168.1.0，198.168.2.0卿城，198.168.3.0匯聚成一條路由198.168.0.0/16枚钓。這樣ISP路由器只向Internet通告198.168.0.0/16這一條路由，大大減少了路由表的數(shù)目瑟押。這有效地減少了要對(duì)外顯示的網(wǎng)絡(luò)數(shù)搀捷，防止了路由表爆炸，也遏制了互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步擴(kuò)大。
注意嫩舟，使用CIDR技術(shù)匯聚的網(wǎng)絡(luò)地址的比特位必須是一致的氢烘，如上例所示。如果上圖所示的ISP連接了一個(gè)
172.178.1.0網(wǎng)段家厌，這些網(wǎng)段路由將無(wú)法匯聚播玖，無(wú)法實(shí)現(xiàn)CIDR技術(shù)。
了解IPv6
過(guò)去通常把A類地址保留給政府機(jī)構(gòu)饭于，B類地址分配給中等規(guī)模的公司蜀踏，C類地址分配給小單位。然而掰吕，隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展果覆，再加上IP地址的浪費(fèi)，IP地址已經(jīng)非常緊張殖熟。
因此局待，相應(yīng)的科研組織已研究出128位的IPv6，其IP地址數(shù)量最高可達(dá)3.402823669 × 10^38個(gè)吗讶，屆時(shí)每個(gè)人家居中的每件電器燎猛，每件對(duì)象，甚至地球上每一粒沙子都可以擁有自己的IP地址照皆。
IPv6地址為128位長(zhǎng)重绷，但通常寫作8組，每組四個(gè)十六進(jìn)制數(shù)的形式膜毁。例如：2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344是一個(gè)合法的IPv6地址昭卓。
如果四個(gè)數(shù)字都是0，可以被省略瘟滨。例如：2001:0db8:85a3:0000:1319:8a2e:0370:7344等價(jià)于2001:0db8:85a3::1319:8a2e:0370:7344候醒。
