IP 地址及其表示方法
点分十进制记法，就是IPv4的IP地址标识法，对于主机和路由器来说，IPv4的IP地址就是32位的二进制，为了提高可读性，人们将32位的二进制分成4个部分，然后分别转换成十进制，中间加点，就变成了我们常见的IP地址，如128.11.3.31。
IP地址的结构及分类
IP地址的二级结构
同一个物理网络上的所有主机都使用同一个网络ID，网络上的一个主机(包括网络上工作站，服务器和路由器等)有一个主机ID与其对应。这就能保证IP地址在整个互联网范围内是唯一的。IP地址指明了连接到某个网络上的一个主机。
IP 地址 ::= { <网络号>, <主机号>}
任意一个IP地址我们都可以迅速的得出类别，并计算得出网络ID，当一个主机通过两个网卡同时连接到两网络时，也就是该主机同时拥有两个IP地址，该主机被称为多归属主机。一个路由器至少连接到两个不同的网络，一个路由器至少拥有两个IP地址。
那么网络ID的位数是多少呢？假设网络ID的位数是，则主机号的位数就是
。
IP地址根据网络ID的不同分为5种类型，A类地址、B类地址、C类地址、D类地址和E类地址。
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| 网络 类别 | 最大可指 派网络数 | 第一个可指派的网络号 | 最后一个可指派的网络号 | 每个网络中 最大主机数 |
| A类 | | 1 | 126 |
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| B类 | | 128.1 | 191.255 |
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| C类 | | 192.0.1 | 223.255.255 |
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[各类 IP 地址的指派范围]
注意事项：
- A 类网络地址中， 网络号 0 和 127 是保留地址，不指派。0 表示"本网络"，127 保留作为本地环回测试地址。
- B 类网络地址中，网络号 128.0 是被 IANA 保留的，不指派。采用无分类编址（CIDR）时可以指派。
- C 类网络地址中，网络号 192.0.0 是被 IANA 保留的，不指派。采用无分类编址（CIDR）时可以指派。
- 指派主机号时，要扣除全 0 和全 1 。全 0 和全 1 有特殊含义和用途。
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| 网络号 | 主机号 | 源地址使用 | 目的地址使用 | 代表的意思 |
| 0 | 0 | 可以 | 不可 | 在本网络上的本主机 |
| 0 | X | 可以 | 不可 | 在本网络上主机号为 X 的主机 |
| 全 1 | 全 1 | 不可 | 可以 | 只在本网络上进行广播（各路由器均不转发） |
| Y | 全 1 | 不可 | 可以 | 对网络号为 Y 的网络上的所有主机进行广播 |
| 127 | 非全 0 或全 1 的任何数 | 可以 | 可以 | 用于本地软件环回测试 |
[一般不使用的特殊的 IP 地址]
分类的IP地址具有明显的优势，管理简单，使用方便，转发分组迅速，可以划分子网，灵活地使用，但设计上不合理，容易造成大地址块浪费，即使采用划分子网的方法，也无法解决IP地址枯竭的问题。
IP地址的三级结构
一个拥有1000台主机的组织，需要申请哪类IP地址？
申请C类地址则不够，但申请一个B类地址，这就会导致超过64000多个地址不能被其他组织使用。 随着加入互联网的组织数量的迅速增加，IP地址面临被分配完的危险。
为了解决上述问题，IETF提出了划分子网的编址改进方案，也就是三级结构IP地址：网络号、子网号和主机号。
IP 地址 ::= { <网络号>, <子网号>, <主机号>}
这种结构虽然消除了传统的 A 类、B 类和 C 类地址以及划分子网的概念，可以更加有效地分配 IPv4 的地址空间，但无法解决 IP 地址枯竭的问题。
无分类编址 CIDR
CIDR（无类域间路由）是一种用于对互联网IP地址进行聚合和分配的技术。它通过改变IP地址的分配方式，有效地解决了IPv4地址空间不足的问题。
IP 地址 ::= { <网络前缀>, <主机号>}
最大的区别是前缀的位数 n 不固定，可以在 0 ~ 32 之间选取任意值。
CIDR 记法采用斜线记法 (slash notation) ：
a.b.c.d / n：
二进制IP地址的前n位是网络前缀，例如：128.14.35.7/20：前20位是网络前缀。
CIDR 把网络前缀都相同的所有连续的 IP 地址组成一个 CIDR 地址块。一个 CIDR 地址块包含的 IP 地址数目，取决于网络前缀的位数。
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| 128.14.35.7/20 | 是 IP 地址，同时指明了网络前缀为 20 位。 该地址是 128.14.32.0/20 地址块中的一个地址。 |
| 128.14.32.0/20 | 是包含有多个 IP 地址的地址块，同时也是这个地址块中主机号为全 0 的 IP 地址。 |
| 128.14.35.7 | 是 IP 地址，但未指明网络前缀长度，不知道其网络地址。 |
| 128.14.32.0 | 不能指明一个网络地址，因为无法知道网络前缀是多少。 |
[注意]
地址掩码 (address mask)
- 地址掩码又称子网掩码(subnet masking)的功能是告知主机或路由设备，地址的哪一部分是网络号，包括子网的网络号部分，哪一部分是主机号部分。
- 子网掩码使用与IP地址相同的编址格式，即4个8位组的32位长格式。
- 在子网掩码中，网络部分和子网络部分对应的位全为"1"，主机部分对应的位全为"0"，1 的个数就是网络前缀的长度。
- 通过将子网掩码与IP地址进行"与"操作,可提供所给定的IP地址所属的网络号(包括子网络号）
默认地址掩码
网络地址 = (二进制的 IP 地址) AND (地址掩码)
【例】已知 IP 地址是 128.14.35.7/20。求网络地址。
(a) 点分十进制 IP 地址：
128.14.35.7
(b) 二进制 IP 地址：
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1
(c) 地址掩码是 255.255.224.0：
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
(d) IP 地址与地址掩码按位 AND：
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
(e) 网络地址（点分十进制）：
128.14.32.0
IPv6 的地址：冒号十六进制记法
IPv6是英文"Internet Protocol Version 6"（互联网协议第6版）的缩写，是互联网工程任务组（IETF）设计的用于替代IPv4的下一代IP协议，其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址。在 IPv6 中，每个地址占 128 位，地址空间大于 。使用冒号十六进制记法(colon hexadecimal notation, 简写为 colon hex)，16位的值用十六进制值表示，各值之间用冒号分隔。
点分十进制数记法：
104.230.140.100.255.255.255.255.0.0.17.128.150.10.255.255
冒号十六进制记法：
68E6:8C64:FFFF:FFFF:0000:1180:960A:FFFF
冒号十六进制记法（零压缩）：
68E6:8C64:FFFF:FFFF:0:1180:960A:FFFF
两个技术：零压缩，点分十进制记法的后缀。
零压缩 (zero compression)：一串连续的零可以用一对冒号取代。在任一地址中，只能使用一次零压缩。
