IP协议
(1)IP地址及其表示
IP地址是TCP/IP的网络层用以标识网络中主机的逻辑地址。
IP地址长度为32位二进制，例如10010000110010110000001000001001，这样的表示方法不便于书写和记忆，因此一般采用点分十进制表示如下：
(1)将这个32位的地址分成4组，每组包含8位二进制位，那么这个IP地址将变成10010000 11001011 00000010 00001001。
(2)将每一个8位二进制组转换成对应的十进制数，并在这4个十进制数之间加上点分隔：144.203.2.9
每一台连接在Internet上的主机IP地址都是不一样的，32位二进制数理论上可以构成的地址总数为：232=4294967296，约为40亿个地址。
(1)IP地址及其表示
32位的IP地址结构由网络号(又称网络地址)和主机号(又称主机地址)两部分组成。
网络号又称网络地址，用于标识该主机所在的网络，同一个网络中每台机器IP地址的网络号部分是相同的。而主机号则表示该主机在相应网络中的序号，可以唯一的标识该主机，因此同一网络中各主机号必须是不同的。
(2)IP地址分类根据网络规模，IP地址分为A到E五类， 常用的是A、B、C三类。
(3)特殊IP地址
1、网络地址
网络地址主要是用来标识一个网络，它不是指具体的哪一个主机或设备，而是标识属于同一个网络的主机或网络设备的集合。对任意一个IP地址来说，将它的地址结构中的主机号全部取为0就得到了它所处的网络地址。
例如：A类地址60.231.2.33的网络地址是60.0.0.0，B类地址143.23.5.53的网络地址是143.23.0.0，C类地址210.29.75.8的网络地址是210.29.75.0。
(3)特殊IP地址
2、广播地址
在广播方式下，一台网络设备所发送的数据分组将会被本网络内的所有主机接收，每个主机都收到同样的信息。
在一个网络内，将它的地址结构中的主机号全部取为1就得到了它所处的网络的广播地址。
例如：A类地址60.231.2.33的广播地址是60.255.255.255，B类地址143.23.5.53的广播地址是143.23.255.255，C类地址210.29.75.8的广播地址是210.29.75.255。
3、环回地址
将127.0.0.1称为环回(loopback)地址，所谓环回是指发送给该地址的数据不离开发送主机。环回地址一般用于进行测试，不需配置即可使用。
4、私有IP
指私有网络(即不接入Internet的网络)使用的IP地址段。
私有地址使用时不需向IP地址管理部门申请即可直接使用，不同的网络中可以使用相同的私有IP地址。
如果要想让私有内部网络也能够接入Internet，必须将私有IP地址转换成公共IP地址，这个转换过程被称为网络地址转换(NAT，Network Address Translation)。
(4)子网掩码
1、子网划分的原因及方法
有时需要进行子网划分的原因主要包括：
节约IP资源
减小广播域
子网划分提供了一种灵活的方式将一个网络划分为若干子网，其原理是将主机号中的一部分作为子网号，子网号位数越长划分出的子网个数就越多。经子网划分后的IP地址格式如图5-6所示：
2、通过子网掩码实现子网划分
子网划分由子网掩码实现，在进行子网划分时一个IP地址对应一个子网掩码，子网掩码的位数也是32bit，并且子网掩码中对应IP地址中网络号和子网号部分的位数用1表示，对应IP地址中主机号部分的位数用0表示。
例如某C类IP地址的子网掩码为255.255.255.248(即11111111.11111111. 11111111.11111000)，其中1的个数为29，0的个数为3，因此经子网划分后，该IP地址的网络号为24位(由于是C类网)、子网号为5位(29-24=5)、主机号为3位。
如下图所示：
3、C类子网掩码表
(5)IP协议
IP协议是网络层中的主要协议。IP数据包由报头区和数据区组成
(6)IPv6
IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写，是IETF设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议。IPv6具有长达128位的地址空间，可以彻底解决IPv4地址不足的问题。
IPv6的特点主要包括：
IPv6地址长度为128比特，地址空间比IPv4增大了296倍；
灵活的IP报文头部格式。使用一系列固定格式的扩展头部取代了IPv4中可变长度的选项字段。IPv6中选项部分的出现方式也有所变化，使路由器可以跳过选项而不做任何处理，加快了报文处理速度；
IPv6简化了报文头部格式，字段只有8个，加快报文转发，提高了吞吐量；
提高安全性。身份认证和隐私权是IPv6的关键特性；
支持更多的服务类型；
允许协议继续演变，增加新的功能，使之适应未来技术的发展；
IPv6一般采用“冒号十六进制”表示形式，例如3FFE:2900:D005:0000:02AA:00FF:FE28:9C5A
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