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1.逻辑地址与物理地址

在TCP/IP网络层用以标识源主机和目的主机的地址被称为逻辑地址，与之相对的是物理地址又被称为第二层地址。物理地址一般指MAC地址，是由硬件厂商分配并固化在硬件结构中的，也就是说，MAC地址不能提供主机所处网络位置和结构信息，因为无论设备如何移动，MAC地址都是不会变化的。而逻辑地址则会根据设备的迁移而变化，同时逻辑地址是层次化的，能够根据逻辑地址获取主机所在网络位置或结构信息。

2.地址结构

IPv4所定义的IP地址是一个32位长度的二进制地址，由网络标识和主机标识两部分组成。

在日常使用中，通常将32位的二进制地址以8个为一组分为四组，每一组以一个十进制数来表示，这种表示方法被称为点分十进制。

3.分类

IPv4所定义的IP地址被分为A、B、C、D、和E五类。

其中A、B、C类都作为普通主机地址使用，只是可容纳的主机数和网络数不同。

D类用于提供网络组播服务，组播又被称为多播，指一对多的传输方式。在网络中，大部分传输都是以一对一的单播方式实现的，但也有需要一个源节点向多个目的节点传输数据的情况。这些接收相同内容的目的节点需要被编入一个组播组，而组播组需要有一个组播地址来标识自身，这里的组播地址用的就是D类范围内的地址。

4.特殊IP地址

4.1 网络标识地址

主机标识部分全为0的IP地址标识一个特定的网络。

只有网络标识地址相同的主机才可以直接通信，网络标识地址不同的主机需要通过第三层设备转发才可以通信。

4.2 网络广播地址

主机标识部分全为1的IP地址标识一个广播地址。

如果将广播地址作为目的地址，数据包将会被转发给所有网络标识地址相同的主机，也就是处于同一网络下的所有主机。

4.3 环回地址

网络标识号为127的IP地址(127.x.x.x)被称为环回地址，环回地址用于测试软件与本地进程的通信。

4.4 私网地址

在A类中使用10.0.0.0 - 10.255.255.255，在B类中使用172.16.0.0 - 172.31.255.255网段，在C类中使用192.168.0.0 - 192.168.255.255网段作为内网地址。内网地址可以在任意网络中被自由使用，但是不能在公网中被传输。而与之相对的公网地址需要提前申请或是购买，也就是说一个网络中只有私网地址是不能和外部进行通信的，需要再通过NAT等技术将私网IP映射为公网IP才可以到网络中进行传输。

5.子网划分

子网划分是在一个网络号下进一步将网络划分为若干个单元，使每一个网络中容纳的主机数可以更小。之所以提出子网划分技术是因为只按A/B/C类地址进行分配会造成很大的浪费，即使网络中仅用到了十几个地址也需要分配一个C类地址。

6.子网掩码

在提出子网划分技术后，只通过IP地址无法判断IP是否进行了子网划分，所以需要引入子网掩码来提取网络标识和主机号。在之前，转发设备通过IP报文开头几个字节来判断IP是A/B/C类报文，也就是说在提出子网掩码概念的时候，IP地址类的概念也就不复存在了，设备只通过子网掩码来提取网络标识和主机标识。

6.1 计算

设备会将掩码的每一位与IP地址进行与运算来获取网络标识，也就是说子网掩码的位数和IP地址一样都是32位且都可以用点分十进制来表达。如上文中A类地址的子网掩码为255.0.0.0，B类地址的子网掩码为255.255.0.0，C类地址的子网掩码为255.255.255.0。在使用中，为了方便，可以使用(IP/掩码位数)的方式来表达，例如10.0.0.0/8。