地址的一个典型例子是邮政系统的地址，不管信是从哪儿寄出的，都可使用相同的目的地址。但如果目标移动了，就需要赋予它一个新的目的地址。
网络地址就是唯一标识网络中每台网络设备的一个数字，若没有这种唯一的地址，网络中的计算机之间就不可能进行可靠的通信。实际上网络中每个节点都有两类地址标识：数据链路层地址和网络层地址。
1. MAC 地址：
网络上的每一个设备都有一个唯一的物理地址（Physical Address），有时被称为硬件地址或数据链路层地址。数据链路层地址是与网络硬件相关联的固定序列号，通常在出厂前即被确定。这些地址通过位于数据链路层中的介质访问控制（MAC，Media Access Control）子层后被称为 MAC 地址。它是在媒体接入层上使用的地址，由网络设备制造商生产时写在硬件内部。MAC 地址与网络无关，无论将带有这个地址的硬件（如网卡、路由器等）接入到网络的何处，该硬件都有相同的 MAC 地址。
如同一个人的身份证号一样，网络设备的 MAC 地址在世界上是唯一的。
对于网络硬件而言，地址通常被编码到网络的接口卡中。常见的情况是用户根本不能改变这些地址，因为这个唯一的编号已经编到可编程只读存储器（PROM）中。例如以太网卡的 MAC 地址由厂商写在网卡的 BIOS 里，为 6 字节 48 比特的 MAC 地址。这个 48 比特都有其规定的意义，前 24 位由 IEEE（电气与电子工程师协会）分配，称为机构唯一标识符（OUI，OrganizationllyOrganizationally Unity IdientifierIdentifier）；后 24 位由厂商自行分配，这样的分配使得世界上任意一个拥有 48 位 MAC 地址的网卡都有唯一的标识。
以太网卡的 MAC 地址通常表示为 12 个十六进制数，每两个十六进制数之间用冒号隔开，如 08:00:20:0A:8C:6D 就是一个 MAC 地址，其中前 6 位十六进制数 08:00:20 代表网络硬件制造商的编号，它由 IEEE 分配，而后 6 位十六进制数 0A:8C:6D 代表该制造商所制造的某个网络产品（如网卡）的系列号。每个网络制造商必须确保它所制造的每个网络设备都具有相同的前 3 字节以及不同的后 3 字节。这样就可保证世界上每个设备都具有唯一的MAC 地址。
通信过程中需要有两个地址：一个地址标识发送设备（源）；另一个用于接收设备（目的）。数据链路层的 PDU 包含了目的 MAC 地址和源 MAC 地址，它是确认通信双方身份的唯一标识。通过 MAC 地址的识别，才能准确、可靠地找到对方，也才能够实现通信。
MAC 地址用于标识本地网络上的系统。大多数数据链路层协议，包括以太网和令牌环网协议，都使用制造商通过硬编码写入网卡的地址。
IEEE 提供了一个 OUI 数据库，网址是 http://standards.ieee.org/regauth/oui/index.shtml。
2. IP 编址
网络地址是逻辑地址，该地址可以通过操作系统进行定义和更改。网络地址采用一种分层编址方案，如同个人通信地址包括国家、省、市、街道、住宅号及个人姓名一样，网络分类逻辑化，容易管理和使用，因而更加有用。
在 TCP/IP 环境中，每个节点都具有唯一的 IP 地址。每个网络被看作一个单独的、唯一的地址。在访问到这个网络内的主机之前，必须首先访问到这个网络。
1. IP 地址的直观表示法:
TCP/IP 协议中的 IP（IPv4）地址是网络地址，为标识主机而采用 32 位（4b）无符号二进制数表示。但为了方便用户的理解和记忆，它采用了点分十进制标记法，即将 4 字节的二进制数值转换成 4 个十进制数值，每个数值小于等于 255，数值中间用“.”隔开，表示为 w.x.y.z 的形式，因此，最小的 IPv4 地址值为 0.0.0.0，最大的地址值为 255.255.255.255，如图所示。
例如二进制 IP 地址：
用点分十进制表示的形式为：202.93.120.44。
2. IP 地址的组成:
互联网是具有层次结构的，一个互联网包含了多个网络，每一个网络又包含了多台主机。与互联网的层次结构对应，互联网使用的 IP 地址也采用了层次结构，如图 3-8 所示。
（1） 组成。
IP 地址由网络号（Net id）和主机号（Host id）两个层次组成，如图 3-8 所示。
网络号用来标识互联网中的一个特定网络，而主机号则用来表示该网络中主机的一个特定连接。因此，IP 地址的编址方式明显携带了位置信息。这给 IP 互联网的路由选择带来了很大好处。
TCP/IP 规定，只有同一网络（网络号相同）内的主机才能够直接通信，不同网络内的主机，只有通过其他网络设备（如路由器），才能够进行通信。
（2） 优点。
给出 IP 地址就能知道它位于哪个网络，因此选择路由时就相对容易。
（3） 缺点。
如果主机在网络间移动，IP 地址也必须发生变化。事实上，由于 IP 地址不仅包含了主机本身的地址信息，而且还包含了主机所在网络的地址信息，因此，在将主机从一个网络移到另一个网络时，主机 IP 地址必须进行修改以正确地反映这个变化。例如，主机在网络间移动的情况如图 3-9 所示。在图 3-9（a）中，具有 IP 地址 192.168.100.1 的计算机需要从网络 1 移动到网络 2，那么，当它加入到网络 2 后，必须为它分配新的 IP 地址，例如修改为 192.168.224.1，如图 3-9（b）所示。
IP 地址与生活中的邮件地址非常相似。生活中的邮件地址描述了信件收发人的地理位置，也具有一定的层次结构（如城市、区、街道等）。如果收件人的位置发生变化，例如从一个区搬到了另一个区，那么邮件的地址就必须随之改变，否则邮件就不可能送达收件人。
3. IP 地址的分类:
在长度为 32 位的 IP 地址中，哪些位代表网络号，哪些代表主机号呢？这个问题看似简单，意义却非常重大，只有明确其网络号和主机号，才能确定其通信地址；同时当地址长度确定后，网络号长度又将决定整个互联网中可以包含多少个网络，主机号长度则决定每个网络能容纳多少台主机。
根据 TCP/IP 协议规定，IP 地址由 32 位组成，它们被划分为 3 个部分：地址类别、网络号和主机号，如图 3-10 所示。
在互联网中，网络号的位数是一个难以确定的因素，而且网络规模也相差很大。有的网络具有成千上万台主机，而有的网络仅仅有几台主机。为了适应不同的网络规模，IP 协议将 IP 地址划分为 5 类网络（A、B、C、D 和 E），它们分别使用 IP 地址的前几位（地址类别）加以区分，常用的为 A、B 和 C 三类。
（1） A 类：以第一字节的 0 开始，其后的 7 位表示网络号（首字节 0～126），最后 24位数用来表示主机号。
（2） B 类：以第一字节的 10 开始，其后的 14 位表示网络号（首字节 128～191），最后 16 位数用来表示主机号。
（3） C 类：以第一字节的 110 开始，其后的 21 位表示网络号（首字节 192～223），最后 8 位数用来表示主机号。
（4） D 类：以第一字节的 1110 开始，用于因特网多播。
（5） E 类：以第一字节的 11110 开始，保留为今后扩展使用。
以上 IP 地址的分类是经过精心设计的，它能适应不同的网络规模，具有一定的灵活性。
如表 3-1 所示，简要地总结了 A、B 和 C 三类 IP 地址可以容纳的网络数和主机数。
4. 特殊的 IP 地址形式:
（1） 网络地址。
在互联网中，经常需要使用网络地址，那么，怎么来表示一个网络地址呢？IP 地址方案规定，一个网络地址包含了一个有效的网络号和一个全“0”的主机号。
例如，地址 113.0.0.0 就表示该网络是一个 A 类网络的网络地址。而一个 IP 地址为202.100.100.2 的主机所处的网络地址为 202.100.100.0，它是一个 C 类网络，其主机号为 2。
（2） 广播地址。
当一个设备向网络上所有的设备发送数据时，就产生了广播。为了使网络上所有设备能够注意到这样一个广播，必须使用一个可识别和侦听的 IP 地址。通常，一个广播的标识是其目的 IP 地址的主机号为全“1”。
IP 广播有两种形式，一种叫直接广播，另一种叫有限广播。
① 直接广播。
如果广播地址包含一个有效的网络号和一个全“1”的主机号，则称之为直接广播（Directed Broadcasting）地址。在 IP 互联网中，任意一台主机均可向其他网络进行直接广播。
例如 C 类地址 202.100.100.255 就是一个直接广播地址。互联网上的一台主机如果使用该 IP 地址作为数据报的目的 IP 地址，那么这个数据报将同时发送到 202.100.100.0 网络上的所有主机。
显然，直接广播的一个主要问题是在发送前必须知道目的网络的网络号。
② 有限广播。
32 位数全为“1”的 IP 地址（255.255.255.255）用于本网广播，该地址称为有限广播（Limited Broadcasting）地址。实际上，有限广播将广播限制在最小的范围内。如果采用标准的 IP 编址，那么有限广播将被限制在本网络之中；如果采用子网编址，那么有限广播将被限制在本子网之中。
有限广播不需要知道网络号。因此，在主机不知道本机所处的网络时（如主机的启动过程中），只能采用有限广播方式。
（3） 回送地址。
A 类网络地址 127.0.0.0 是一个保留地址，用于网络软件测试以及本地机器进程间通信，这个 IP 地址叫做回送地址（Loop Back Address）。无论什么程序，一旦使用回送地址发送数据，协议软件不进行任何网络传输，立即将之返回。因此，含有目的网络号 127 的数据报不可能出现在任何网络上。
5. 私网地址:
只有三个网络地址范围保留为内部网络使用。这三个范围分别包含在 IPv4 的 A、B、 C 类地址内，它们是：
10.0.0.0～10.255.255.255
172.16.0.0～172.31.255.255
192.168.0.0～192.168.255.255
这些范围保留供私有网使用，不能直接使用这些地址访问 Internet。在访问 Internet 之 前，这些地址必须翻译成能够全球路由的地址。这个工作通常由网络地址转换（NAT）完成。
6. 主机 IP 地址的约定:
在网络上，一个 IP 地址只能标识一台网络设备，而一台网络设备则可以有多个 IP 地址。
例如，路由器分别与两个不同的网络连接，因此它应该具有两个不同的 IP 地址。装有两块网卡的多宿主主机，具有两个 IP 地址。在实际应用中，还可以将多个 IP 地址绑定到一条物理连接上，使一条物理连接（如一块网卡）具有多个 IP 地址，如图 3-11 所示。
