四、IP地址
    1、IP地址的作用
    以太網(wǎng)中利用MAC地址（物理地址）標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)結(jié)點(diǎn)，兩個(gè)以太網(wǎng)結(jié)點(diǎn)需要知道對(duì)方的MAC地址才能通信。
    以太網(wǎng)不是的網(wǎng)絡(luò)，各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互不相同，讓它們之間通信是需要解決的問(wèn)題。
    在互聯(lián)層將各種物理網(wǎng)絡(luò)地址統(tǒng)一。
    屏蔽各種物理地址的差異，使用IP協(xié)議規(guī)定的地址（IP地址）。IP地址由管理機(jī)構(gòu)統(tǒng)一管理和分配，保證在網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)計(jì)算機(jī)不會(huì)產(chǎn)生沖突。
    IP地址的作用是標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)連接。(嚴(yán)格地說(shuō)，IP地址指定的不是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，而是計(jì)算機(jī)到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連接，例如一臺(tái)計(jì)算機(jī)有塊網(wǎng)卡，有兩條連接，有兩個(gè)IP地址；或多個(gè)IP地址綁定在一條物理連接上)
    2、IP地址的層次結(jié)構(gòu)
    IP地址有兩層：網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)。
    網(wǎng)絡(luò)號(hào)：標(biāo)識(shí)互聯(lián)網(wǎng)中一個(gè)特定的網(wǎng)絡(luò)；而主機(jī)號(hào)標(biāo)識(shí)該網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)的一個(gè)特定連接。
    IP地址含有主機(jī)的信息和網(wǎng)絡(luò)的地址信息，所以主機(jī)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，IP地址必須重新分配，否則不能與其他計(jì)算機(jī)通信。
    3、IP地址分類
    IP地址32位（物理地址48位），為適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，將IP地址分成5類：A、B、C、D、E
    A類地址的前一個(gè)字節(jié)表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，后三個(gè)字節(jié)表示主機(jī)號(hào)。且最前端1個(gè)二進(jìn)制位固定是“0”。表示的地址范圍是從1.0.0.0～126.255.255.255。A類地址允許有27―2=126個(gè)網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)絡(luò)地址的0和127保留用于特殊目的），每個(gè)網(wǎng)絡(luò)有224―2=16777214個(gè)主機(jī)。
    B類地址的前兩個(gè)字節(jié)表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，后兩個(gè)字節(jié)表示主機(jī)號(hào)。且最前端的2個(gè)二進(jìn)制位固定是“10”。表示的地址范圍是從128.0.0.0～191.255.255.255。B類地址允許有214=16384個(gè)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)有216―2=65534個(gè)主機(jī)。
    C類地址的前三個(gè)字節(jié)表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，后一個(gè)字節(jié)表示主機(jī)號(hào)。且最前端的3個(gè)二進(jìn)制位是“110”。表示的地址范圍是從192.0.0.0～223.255.255.255。C類地址允許有221=2097152個(gè)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)有28―2=254個(gè)主機(jī)。
    4、IP地址的直觀表示法：IP地址是32位二進(jìn)制數(shù)字，便于記憶采用點(diǎn)分十進(jìn)制標(biāo)記法。每個(gè)數(shù)值小于255,中間用”.”間隔開(kāi)。
    5、特殊的IP地址形式
    網(wǎng)絡(luò)地址：包含了一個(gè)有效的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和一個(gè)全0的主機(jī)號(hào)。例如A類地址中113.0.0.0表示該網(wǎng)絡(luò)的地址。
    廣播地址：IP地址以全1結(jié)尾，分為兩種形式：直接廣播和有限廣播。
    直接廣播：廣播地址包含有效網(wǎng)絡(luò)號(hào)和全1的主機(jī)號(hào)。
    有限廣播：32位全1的地址，用于本網(wǎng)廣播。
    回送地址：A類網(wǎng)絡(luò)中127.0.0.0是一個(gè)保留地址，用于網(wǎng)絡(luò)軟件測(cè)試以及本地機(jī)器進(jìn)程間通信。
    本地地址：用戶在本地內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中使用的地址，如果與Internet連接，必須將本地地址轉(zhuǎn)換為 Internet的IP地址。例：10.***.***.***或192.168.***.***
    6、子網(wǎng)編址
    為克服IP地址的浪費(fèi)，可以采用子網(wǎng)編址的方法。
    （1）子網(wǎng)編址的方法
    在IP地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)部分不變的情況下，在網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)號(hào)部分中“借”位表示子網(wǎng)號(hào)部分。
    每個(gè)子網(wǎng)中允許的連接的主機(jī)的臺(tái)數(shù)相應(yīng)減少。
    （2）子網(wǎng)表示法
    如何識(shí)別網(wǎng)絡(luò)號(hào)，子網(wǎng)號(hào)，和主機(jī)號(hào)，通過(guò)子網(wǎng)掩碼實(shí)現(xiàn)。
    子網(wǎng)掩碼也是32位二進(jìn)制數(shù)字，在子網(wǎng)掩碼中對(duì)于網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)部分全部用1表示，其它部分用0表示?！　?BR>    通過(guò)子網(wǎng)掩碼與IP地址的按位求與，屏蔽掉主機(jī)位，得到子網(wǎng)號(hào)。子網(wǎng)掩碼作用是區(qū)分網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)是否在同一網(wǎng)絡(luò)區(qū)段內(nèi)。
    例如：B類地址128.22.25.6 如果子網(wǎng)掩碼為255.255.240.0，按位求與后，確定的子網(wǎng)號(hào)為1
    7、地址解析協(xié)議(ARP)
    IP地址屏蔽了物理網(wǎng)絡(luò)地址的差異，但不會(huì)對(duì)物理地址做任何修改。
    高層軟件指定源地址與目的地址，低層的物理網(wǎng)絡(luò)則通過(guò)物理地址來(lái)發(fā)送和接收信息。
    是以以太網(wǎng)經(jīng)常使用的映射方法，它充分利用了以太網(wǎng)的廣播能力，將IP地址與物理地址進(jìn)行動(dòng)態(tài)綁定。
    ARP協(xié)議主要負(fù)責(zé)將主機(jī)的邏輯地址（IP地址）轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的物理網(wǎng)絡(luò)地址。這樣用戶只需給出目的主機(jī)的IP地址，就可以找出同一物理網(wǎng)絡(luò)中任意一臺(tái)主機(jī)的物理地址。