5.2.2 IP地址的分配和使用

我们已经学习了分类的IP地址，我们就来一起学习一下在实际的应用中IP地址是如何分配和使用的。在最初的IP地址编址方案中，因特网的每个物理网络都必须被分配一个唯一的网络地址，该网络上的主机每个主机都使用该网络号部分作为其IP地址的前缀，网络上每个主机的主机号部分是各不相同的，为了确保IP地址中网络号部分在因特网上是唯一的，所有因特网的地址都有一个中央管理机构来进行分配，如在1998年底组建的一个因特网名字与号码指派协会ICANN就是一个顶级的地址管理机构，这个机构还授权了一些地址注册商来管理地址。一般单位或者个人可以向当地的Internet服务提供商（ISP）比如中国移动、联通、电信等申请IP地址，本地SP（服务提供商）负责为用户网络提供有效的地址的前缀，此外本地的SP还有可能是更大型的Internet服务提供商的用户，所以本地的SP可以向它的上一级的SP去申请地址前缀，因此只有最大型的SP才需要和地址的注册商联系。下面我们通过示例来加深了解。

假设某单位有三个物理网络，分配了三个B类IP地址，如图所示，请给图中的主机和路由器分配IP地址。

首先对于主机H1来说，因为他所在网络的网络地址是128.9.0.0，所以H1的IP地址的16位网络号部分为128.9，后面的16位主机号部分就可以有$2^{16}-2$也就是65534种选择，以此类推主机H2、H3同样如此。

从图中我们可以看出路由器R2互连了128.9.0.0和128.10.0.0两个网络，其两个接口的IP地址也有几万种选择，比如我们可以分别设置为128.9.0.21和128.10.0.20，这里要注意，两个IP地址的网络号部分是不一样的，其他的两个路由器也是如此。如路由器R3互连了128.9.0.0和128.11.0.0两个网络，我们可以对两个接口的IP地址分别设置为128.9.0.22和128.11.0.20。

这里我们还要特别注意，在同一个网络中我们一定要注意不管是主机还是路由器的某个接口，所用的IP地址中网络号部分都是一样的。如图H1、R2、R1、R3，四个IP地址的网络号部分都是128.9，和该网络的网络地址的高16位是一致的，同时这四个IP地址的后16位部分，也就是主机号部分是不一样的，如果有人非要把统一网络上的某台主机的IP地址配置为不同的网络号，那么这个太主机将无法与网络内的其他主机进行通信。所以一般来说一台主机访问网络时只需要有一个IP地址就足够了，但是对于连接两个网络的路由器来说，至少需要两个IP地址，并且两个IP地址的网络号部分互不相同，分别标识网络连接所属的物理网络，在同一个网络中每台主机或者是路由器分配的IP地址其网络号部分是一样的。主机号部分是不一样的。我们明白了IP地址的分配和使用之后，接下来就学习IP分组或者IP数据报的格式究竟是怎么样的，IP地址在这其中有扮演了什么角色？