网际协议IP
与网际协议IP配套使用3个协议：
- 地址解析协议ARP
- 网际控制报文ICMP
- 网际组管理协议IGMP
虚拟互联网络
不可能让全世界都使用相同的网络，因为没有一种单一网络能适应所有用户都需求，所以需要使用一些中间设备将网络互连起来
| 层 | 中间设备 |
|---|---|
| 运输层及以上 | 网关 |
| 网络层 | 路由器 |
| 数据链路层 | 网桥/交换机 |
| 物理层 | 转发器 |
参加互联的计算机网络都使用网际IP协议，所以可以把互连以后的计算机网络看成一个虚拟互连网络
IP地址及其表示方式
IP地址：32位二进制，每8位为一组，采用点分十进制的表示方式
互联网上的每台主机（或路由器）的每个接口分配一个在全世界唯一的IP 地址。
由互联网名字和数字分配机构 ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) 进行分配。
二级结构
IP ::= {<网络号>,<主机号>}
网络号不定
分类的IP地址
各类IP地址指派范围
| 网络类别 | 最大可指派的网络号数量 | 每个网络中最大主机数 |
|---|---|---|
| A | 27-2 | 224-2 |
| B | 214-1 | 216-2 |
| C | 221-1 | 28-2 |
- A类地址中，网络号为0表示本网络，网络号为127，表示本地回环测试地址
- B类地址中，网络号为128.0(即除了第一位是1意外以外的网络号都是0)，不指派，采用CIDR是才可以指派
- C类地址中，网络号是192.0.0的同上
| 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 | 不可以 | 本网络上的本主机 |
| 0 | X | 可以 | 不可以 | 本网络上的X主机 |
| 全1 | 全1 | 不可以 | 可以 | 只在本网络上进行广播（各路由器均不转发） |
| Y | 全1 | 不可以 | 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或非全1 | 可以 | 可以 | 用于本地软件回环测试 |
| Z | 全0 | 不可以 | 不可以 | 网络地址，表示一个CIDR网络 |
主机号全0：本网络本身
主机号全1：本网络的广播地址
网络字段全0:本网络
127.X.X.X：本的软件回环测试
32位全0:本网络上的本主机
32位全1:整个TCP/IP网络的广播地址，由于收到路由器隔离广播域，也等效位本网络的广播地址
私有IP地址
| 类别 | 网络号 | 地址块数量 |
|---|---|---|
| A | 10 | 1 |
| B | 172.16到172.31 | 16 |
| C | 192.168.0到192.168.255 | 256 |
无分类编址CIDR
CIDR：无分类域间路由选择
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 地址枯蝎的问题。
网络前缀
2级结构，IP::={<网络前缀>,<主机号>}，网络前缀并不固定，在0-32之间任意选择
CIDR 记法：a.b.c.d/n，表明前n位是网络前缀
地址块
CDIR把网络前缀相同的所有IP地址组成了一个CIDR地址块，并用主机号是全0的IP来表示这个地址块
地址掩码
地址掩码又称子网掩码，32位
目的是让机器从IP地址可以迅速计算出网路地址
由n位1和32-n位0连续组成，n是网络号长度
网络地址 = IP & 地址掩码
构造超网
每一个CIDR地址块的地址数量一定是2的幂次方，CIDR地址块都包含了多个C类地址，因此CIDR编址被称为构造超网
三个特殊的CIDR地址块
| 网络前缀长度 | 点分十进制 | 说明 |
|---|---|---|
| /32 | 255.255.255.255 | IP地址，用于主机路由 |
| /31 | 255.255.255.254 | 只有两个IP地址，其主机号分别为0和1，这个地址块用于点对点链路 |
| /0 | 0.0.0.0 | 用于默认路由 |
IP地址的特点
- 每个IP地址都由网络前缀和主机号两部分组成
- IP地址是标志一台主机(或路由器)和一条链路的接口，一个路由器至少有两个IP地址
- 转发器或交换机连接起来的若干个局域网仍然是一个网络，一个网络是具有相同网络前缀的主机的集合，具有不同网络号的局域网必须使用路由器进行互连，同一个局域网上的主机或路由器IP地址的网络号必须一样
- 在IP地址中，所有分配到网络前缀的网络都是平等的
IP地址与MAC地址
东西太多了，懒得写了
