1. IP地址的概念
从概念上来说，地址是系统中某个对象的标识符。在物理网络中，各站点都钉个机 器叫以识别的地址，该地址称为物理地址（也叫硬件地址或MAC地址）。在互联网屮，统 一通过上层软件(IP层）提供一种通用的地址格式，在统一管理下进行分配，确保一个地 址对应一合K机，这样，全网的物理地址差异就被IP层屏蔽，一般将IP层所用的地址称 为互联网地址或IP地址。它包含在IP数据报的头部屮。IP地址指定的不是一台计算机，而是该计算机到IP网络的一条连接。
2. IP地址的格式
IP地址在概念上有两层：网络地址和主机地址。儿联网中包含多个网络，•个网络中 有若千台主机。IPv4规定地址总长32比特，传统的分类IP地址的格式如下图所示。
A类地址：适用于大型网络，网络号占7位.K机号卩,24位，可容纳网络数为127 个，每个A类网络拥有主机数最多为224台。
B类地址：适用于中型网络，网络号占14位，主机号占16位.川容纳网络数为214 个，每个B类网络拥有主机数最多为216台。
C类地址：适用于小型网络，网络号占21位，主机号占8位，可容纳网络数为221 个，每个C类网络拥打主机数最多为28台。
D类地址：组播地址，支持组播传输技术，即与网络中多台主机同时通信。
E类地址：将来扩展用。
为了易于记忆，IP地址的表示采用点分十进制表示法，即每8位二进制数值用十进 制数表示，且每个量之间用一个点分开。如202. 114. 208. 240是一个C类地址。
除了上述5类地址外，IP还定义了以下几类特殊的IP地址。
•网络地址：IP把主机号的所有位都为“0”的地址保留给网络本身。
•定向广播地址:IP把主机号各位全为“1”的地址指定为定向广播地址，表示向某网 络内所有主机发送信息。
•有限广播地址：由32个“1”组成，它只向本地网络广播。
• “0”地址:TCP/IP规定，网络号各位全为“0”的IP地址，称为“0”地址。当需要本 网内通信，但又不知本网网络号的情况下使用“0”地址。
•回送地址：A类网络地址127是一个保留地址，用于网络软件测试以及本地机进 程间通信，称为回送地址。
3、子网（Subnet)编码
(1) 分类地址的缺陷
① 地址分配不够灵活:A类、B类、C类网络的规模不能平滑过渡。
② 地址空间消耗速度快：分类地址中网络的总数量有限，随着网络的扩展，IP地址将 很快被分配完。
③ 子网划分能够使较大的分类地址空间被多个规模较小的网点所共享（不需要为每 个网点分别申请•个分类地址空间）。
(2) 子网划分技术
将较大的分类地址(A/B类）空间划分成多个小的子网。
① 子网掩码
子网掩码（32比特）定义地址中网络前缀所占的比特数，高位对应于网络号的比特为 1，对应于主机号的比特为〇,如任意B类网络189. 23. 0. 0,其掩码为0xFFFF0000( •表 示为255.255. 0.0)。在网络地址后给出子网掩码中1的位数，如网络189. 23. 0.0表示 为 189.23.0. 0/16。
② 地址掩码在子网划分中的作用
与传统分类地址一致，子网划分地址中的主机部分与网络部分（网络+子网）的边界 山子网掩码来定义。
子网划分时.子网掩码的位数叫以根据需要确定，利用可变长子网掩码（VLSM). HJ 把个地址空间划分为若丨大小不同的子网。VLSM的采用能够更有效地管理地址空 间：在地址分配时，可实现地址空间容量与子网中]:机的数量达到最佳的匹配。
4、超网
到了 20世纪90 %:代后.由于WWW等应用的推出，因特网用户数高速增长，即使采用 子网编址仍然不能解决问题。其原因是单位新建网络时，尽管网络规模不人，也不愿意申请 C类地址，因为其容量太小，而宁愿申请B类地址，它还可以通过子网编址设置内部网络。 这样就造成B类地址匮乏而C类地址大量富余的情况，出现了所谓的“地址空间枯竭”问题。
为此人们又提出了另一种地址复用技术——超网编址。它的思路和子网编址相反， 是将#丨个相邻的C类地址合并成-•个大的网络地址，合并后的地址块大小没有限制， 只要求是2的整数幂即可。
和子网编址一样，它也采用掩码来提取超网网络号部分，其后的操作和一般选路基本 相同。这种选路技术实际上可用于任何类型地址，并不局限于新的C类地址，因此被称 为无类别域间选路（CIDR，Classless Inter-Domain Routing)。
CIDR要求每个地址块的大小是2的整数幂，并用一个比特掩码标识块的大小。例 如，假设•个单位分配了一块2 048个相邻接的地址，从地址128. 211. 168. 0开始，下图 显示了该范围地址的二进制值。
CIDR要求用两个值来说明图2-3-4中地址的范围：32比特的块中最低地址和32比 特的掩码。掩码就像标准子网掩码一样，用来描述网络前缀的位数。对如图2-3-4所示 的范围，CIDR掩码有21比特置为1，表示网络前缀占21位。
因为标识一个CIDR块既需要地址也需要掩码，所以人们发明了一种简写的表示法 来表示这两项。这种简写方法称为CIDR表示法，但非正式场合下可称为斜杠表示法，以 十进制表示掩码的长度，并使用一个斜杠把它和地址隔开。这样，按照CIDR表示法，图 2-3-4屮的地址块可表示为：
128. 211.168.0/21
其屮，128. 211.168. 0表示块中最低地址，/21表示掩码中的网络前缀占21比特。
