1. IP 地址
1.1 IP地址的定义及分类
1. IP地址的格式
互联网上连接的网络设备和计算机都有唯一的地址，以此作为该主机在Internet上的唯一标识，称其为IP地址，如同我们写一封信，要标明信件的发信人地址和收信人地址，邮政人员通过该地址来投递信件一样，在计算机网络中，每个被传输的数据包也要包括一个源P地址和一个目的IP地址。
P地址由32位二进制数组成，如某台连接在互联网上的计算机的IP地址如下所示。
很显然，这些数字对于人来说不太容易记忆且可读性比较差，因此，人们就将组成计算机P地
址的32位二进制数分成四段，每段八位，中间用圆点隔开，然后将每八位二进制数转换成十进制数
(这种形式称为点分十进制)，这样，上述计算机的P地址就变成了210.73.140.6.
目前IP版本分为IPv4和IPv6，在本学期中，IP地址都是指IPv4
地址。关于 IPv6，将在后续课程讲解。
2. IP 地址的分类
P地址由两部分组成，网络部分(netD)和主机部分(hostD)网络部分用干标识不同的网络主机部分用干标识在一个网络中特定的主机，P地址的网络部分电IANA (Internet Assianed Numbers
AuthorityInternet地址分配机构)统一分配，以保证IP地址的唯一性，为了便于分配和管理，IANA
将IP地址分为ABCDE五类，按照二进制表示方法根据IP地址前几个比特位，可以判断IP地址属于哪类，如图所示。
目前在Internet上使用最多的IP地址是ABC这三类，IANA根据机构或组织的具体需求为其分配ABC类网络地址，具体主机的地址由得到其一网络地址的机构或组织自行决定如何分配。
每个类别的IP地址的网络部分和主机部分都有相应的规则。
1)A 类地址
在A类地址中，规定第1个八位组为网络部分，其余三个八位组为主机部分，即A类地址=网
络部分+主机部分+主机部分+主机部分。
iP地址的前几个比特位称为引导位，对A类地址来说，它的第1个八位组的第1个比特位是0.因此它的第1个八位组的范围就是00000000~01111111，换算成十进制就是0-127，其中127是一个比较特殊的地址，我们用于本机测试的地址就是127.0.0.1.
由于A类地址的第一个地址块(网络号为0)和最后一个地址块(网络号为127)保留使用，即全0表示本地网络，全1表示保留作诊断用，因此A类地址的有效网络范围为1-126，全世界只有126个A类网络，每个A类网络可以拥有的主机数就是后面24个比特位的组合，为2个。主机部分也不能全为0或全为1全为0代表的是网络D全为1代表的是木网络的广播地址，因此每个A米网络拥有的最大可用主机数为2-2(公式为2-2n为P地址中主机部分的比特数)，A类地址适官在大型网络中使用。
127.0.0.1 又称为本机回环地址，通常通过在本机上 ping 此地址来检查 TCP/IP 协议安装得正确与否。而且凡是以127 开头的IP地址都代表本机(广播地址127.255.255.255除外)。
2) B 类地址
在B类地址中，规定前两个八位组为网络部分，后两个八位组为主机部分，即B 类地址=网络
部分+网络部分+主机部分+主机部分。
B类地址中作为引导位的前两个比特位必须是10，因此它的网络部分的范围就是1000000000000000-10111111.11111111其中第1个八组换算成十进制是128191B类地址的有效网络范围是网络部分中后14个比特位的组合，为2个。每个B类地址拥有的最大主机数为2'-2。B类地址适宜在中等规模的网络中使用。
3)C 类地址
在C类地址中，规定前三个八位组为网络部分，最后一个八位组为主机部分，即C类地址=网络部分+网络部分+网络部分+主机部分。
C类地址中作为引导位的前三个比特位必须是110，因此它的网络部分的范围就是11000000.
0000000000000000-11011111.111111111其中第1个八组换算成十进就是192223C类地址的有效网络范围是网络部分中后21个比特位的组合，为2个，每个C类地址拥有的最大主机数为2-2C类地址适合在主机数量比较少的中小型网络中使用。
D类地址是用于组播通信的地址，E类地址是用于科学研究的保留地址，它们都不能在互联网上作为节点地址使用，要了解其详细信息请查阅相关资料。
3.Internet上的合法IP地址
目前在Internet上只使用ABC这三类地址，而且为了满足企业用户在Intranet 上使用的需求，从ABC这三类地址中分别划出一部分地址供企业内部网络使用，这部分地址称为私有地址，私有地址是不能在Internet上使用的，私有地址包括以下三组。
10.0.0.0~10.255.255.255
172160.0-172 31.255 255
192168.0.0~192168255255
1.2 子网掩码
前面学习了P地址及其分类，下面来看一个与P地址密切相关的概念--子网掩码。在网络中，不同主机之间通信的情况可以分为如下两种。
同一个网段中两台主机之间相互通信。
不同网段中两台主机之间相互通信。
具有相同网络地址的IP地址称为同一个网段的IP地址。
如果是同一网段内两台主机通信，则主机将数据直接发送给另一台主机:如果不在同一网段内
的两台主机通信，则主机将数据送给网关，由网关再进行转发。
为了区分这两种情况，进行通信的计算机需要获取远程主机IP地址的网络部分以做出判断。
如果源主机的网络地址=目标主机的网络地址，则为相同网段主机之间的通信，如果源主机的网络地址≠目标主机的网络地址，则为不同网段主机之间的通信，因此对于一台计算机来说，关键问题就是如何获取远程主机IP地址的网络地址信息，这就需要借助子网掩码(Netmask)。
下面介绍子网掩码的组成。与P地址一样，子网掩码也由32个二进制位组成，对应IP地址的网络部分用1表示，对应P地址的主机部分用0表示，通常也用由四个点分开的十进制数表示，当为P网络中的节点分配IP地址时，也要一并给出每个节点所使用的子网掩码。对A，B.C这三类地址来说，通常情况下都使用默认子网掩码。
A类地址的默认子网掩码是2550.0.0.
B类地址的默认子网掩码是2552550.0.
C类地址的默认子网掩码是255255255.0.
有子网掩码后，只要把IP地址和子网掩码做逻辑“与”运算，所得的结果就是IP地址的网络
地址。
例如，给出IP地址192.168.1.189，子网掩码255 255255.0，将P地址和子网掩码进行“与”运算就可以计算出IP地址的网络ID了。运算过程如下所述。
计算出网络D就可以判断不同的IP地址是否位于同一个网段了。
使用点分十进制的形式表示撞码，书写比较麻烦，为了书写简便，经常使用位计数形式表示掩码，位计数形式是在地址后加”后面是网络部分的位数，即二讲制掩码中1”的个数，例如，IP地址1921681100，掩码255255 2550可以表示成192168 1.100/24。
