IP地址与子网掩码

　　　　　　　　　　　　　　　　　图 IP地址的构成
IP地址的要点如下：
i.32位：点分十进制。IP地址的长度为32位二进制数，分为4段，每段8位，用十进制数字表示。需要指出的是：每段数字可以取全0到全1的任何一个，因此，每个十进制数字为0~28-1之间，即0~255。　　如果一个地址为192.168.286.10，则该地址肯定错误。我们之所以强调“十进制”是因为MAC地址是16进制的。
ii.2部分：网络号+主机号。类似于电话号码被分为区号和本地号码2部分，IP地址被分为网络号和主机号2部分。位于同一个局域网上的主机具有并且必须具有相同的网络号， 我们就可以简便的判断出个主机是否位于同一个网络。
当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就必须同时具有两个相应的 IP 地址，其网络号必须是不同的,这种主机称为多接口主机(multihomed host)。由于一个路由器至少应当连接到两个网络（这样它才能将 IP 数据报从一个网络转发到另一个网络），因此一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址。
iii.掩码：2种形式。具体来说，IP地址从何处划分成2部分，IP采取了灵活的处理机制：子网掩码。子网掩码具有连续的“1”和“0”，将子网掩码与IP地址作“与”运算，得到的结果即为该IP地址的网络号。
路由器对IP数据包进行路由时只通过网络号的比较进行，为了区分出上面两种情况，我们使用的策略叫做：最长前缀匹配。这里的前缀即网络号的位数，前缀越长，其网络容量就越小，因而路由就越具体。
iv.特殊IP：连续1和连续0的、私有的。
如果网络号或主机号全部为0或者1的时候，这个IP地址就是特殊的IP地址，通常“0”解释为“本”，“1”解释为“全”。如我们前面提到的网络号，通过将主机部分全置为“0”来表示该网络。又如“192.168.2.255/24”这个地址就代表了网络号为“192.168.2.0”这个网络中的所有主机，因此这个地址被称为“netID网内广播”地址，发给这个地址的数据包会发送给该网络的所有主机。如果没有给出网络号，IP地址的32位均为1，这个地址就表示本网络的所有主机，即发给这个地址的数据包将在本网络中广播。
我们最常用的特殊IP地址为“127.0.0.1”（127为网络号，主机号可以为任意数字，通常为1）,这个地址在我们进行服务器测试的时候经常使用。它只会在本主机内“回环”（自己发送给自己）。
另一类特殊的IP地址被称为私有网络地址，这类IP地址有4种：
　10.0.0.0 – 10.255.255.255 10/8
　72.16.0.0 – 172.31.255.255 172.16/12
　92.168.0.0 – 192.168.255.255 192.168/16
　69.254.0.0 – 169.254.255.255 169.254/16
我们的单位配置局域网时通常采用192.168/16这个网段，169.254/16是系统自动配置IP地址时使用的。
在判断出目的主机与本主机不在同一个网络后，我们有了一个新问题，路由器如何把数据包转发出去？
我们已经知道，如果路由器发现该目的IP地址所在的网络号如果与某个接口的网络号相同，则通过该接口直接将该数据包发送给目的主机。如果不能直接交付给该主机，则发送给到达这个主机的下一个路由器，请它转发。