一、IP地址组成

把一个IP地址分成两部分：网络号（标识了一个局域网）+主机号（标识了一个局域网中的设备）

下图是通过一个路由器连接的两个局域网（两个相邻的局域网），网络号不相同，同一个局域网中的设备网络号必须相同，主机号必须不同

过去曾提出一种划分网路号和主机号的方案： 把所有IP地址分为五类，如下图所示

 

网络号：IP地址中的主机地址全为0（代表整个局域网）192.168.100.0

广播地址：IP地址中的主机地址全为1（用于给同一个链路中相互连接的所有主机发送数据包）        192.168.100.0

环回地址：127.*（用于本机环回测试） 127.0.0.1

二、子网掩码

子网掩码格式和IP地址格式一样，也是一个32位的二进制数。

其中左边是网络位，用二进制数字”1“表示；右边是主机位，用二进制数字”0“表示

子网掩码也可以使用二进制所有高位1相加的数值来表示，如以上

它和IP地址都是32位2进制地址，都可以用点分十进制标识

但是子网掩码与IP地址不同:IP地址的32位2进制数，每一位都可以任意取0或1，可以表示2^32-2个（刨去全是0的网络本身或者全是1的广播地址）

而子网掩码的二进制构成只有两部分， 表示网络位的1和表示主机位的0，左边的1和右边的0分别连续，所以2进制的点分十进制表示不能随意取值，理论上的IPv4子网掩码只有30个

子网掩码是用来判断任意两台计算机的IP地址是否属于同一子网络的根据

最为简单的理解就是两台计算机各自的IP地址与子网掩码进行AND运算后，如果得出的结果是相同的，则说明这两台计算机是处于同一个子网络上的，可以进行直接的通讯

三、IP协议的两个核心功能：地址管理和路由选择

路由选择就是描述了IP协议（IP数据报）转发过程

在进行IP数据报转发时每个路由器都是无法知道网络路径全貌的，只知道一些局部信息（一个路由器能知道哪些设备和它自己是相连的），这就意味着IP数据在转发过程中是一个探索式的过程

每个路由器内部都有一个数据结构”路由表“，根据数据报中的目的IP查路由表，若查到了就直接按照路由表给定的方向（从哪个网络接口进行转发）继续转发就行；若没查到则按照默认的表项转发即可