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承上篇我们知道，IP处于TCP/IP模型的网络层阶段，IP为互联网提供不安全的交付，在TCP/IP体系中，IP地址是一个最基本的概念，一定要把它弄清楚。1. IP地址及其表示方法
之前提到在IP网络中，整个的互联网就是一个单一的、抽象的网络。IP地址就是给互联网上的每一台主机(或路由器)的每一个接口分配一个在全世界范围内是唯一的32位的标识符。IP地址的结构使我们可以在互联网上很方便地进行寻址。IP地址现在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。
所谓“分类的IP地址”就是将IP地址划分为若干个固定类，每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中第一个字段是网络号(net-id)，它标志主机(或路由器)所连接到的网络。一个网络号在整个互联网范围内必须是唯一的。第二个字段是主机号(host-id)，它标志该主机(或路由器)。一台主机号在它前面的网络号所指明的网络范围内必须是唯一的。由
此可见，一个IP地址在整个互联网范围内是唯一的。这种两级的IP地址可以记为{<网络号>，<主机号>}。
对主机或路由器来说，IP地址都是32位的二进制代码。为了提高可读性，我们常常把32位的IP地址中的每8位插入一个空格(但在机器中并没有这样的空格)。为了便于书写，可用其等效的十进制数字表示，并且在这些数字之间加上一个点。这就叫做点分十进制记法(dotted decimal notation)。显然，128.11.3.31比10000000 00001011 00000011 00011111书写起来要方便得多。
2. 常用的三种类别的IP地址
IP地址具有以下一些重要特点：
1）每一个IP地址都由网络号和主机号两部分组成。
有两个好处：IP地址管理机构在分配IP地址时只分配网络号(第一级)，而剩下的主机号(第二级)则由得到该网络号的单位自行分配；路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组(而不考虑目的主机号)，这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少，从而减小了路由表所占的存储空间以及查找路由表的时间。2）实际上IP地址是标志一台主机(或路由器)和一条链路的接口。
当一台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。这种主机称为多归属主机(multihomed host)。由于一个路由器至少应当连接到两个网络，因此一个路由器至少应当有两个不同的IP地址。3）用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，因为这些局域网都具有同样的网络号。具有不同网络号的局域网必须使用路由器进行互连。
4）在IP地址中，所有分配到网络号的网络(不管是范围很小的局域网，还是可能覆盖很大地理范围的广域网)都是平等的。所谓平等，是指互联网同等对待每一个IP地址。
3. IP地址与硬件地址
在局域网中，由于硬件地址已固化在网卡上的ROM中。因此常常将硬件地址称为物理地址。因为在局域网的MAC帧中的源地址和目的地址都是硬件地址。因此硬件地址又称为MAC地址。物理地址、硬件地址和MAC地址常常作为同义词出现。要弄懂主机的IP地址与硬件地址的区别。
下图说明了这两种地址的区别。从层次的角度看，物理地址是数据链路层和物理层使用的地址，而IP地址是网络层和以上各层使用的地址，是一种逻辑地址(称IP地址为逻辑地址是因为IP地址是用软件实现的)。
要强调指出以下几点：
1）在IP层抽象的互联网上只能看到IP数据报。发送过程中IP地址不会变化。举个例子，虽然IP数据报从IP1发往IP2要经过路由器R1和R2的两次转发，但在它的首部中的源地址和目的地址始终分别是IP1和IP2。
2）虽然在IP数据报首部有源站IP地址，但路由器只根据目的站的IP地址的网络号进行路由选择。
3）在局域网的链路层，只能看见MAC帧。IP数据报被封装在MAC帧中。MAC帧在不同网络上传送时，其MAC帧首部中的源地址和目的地址会发生变化。举个例子，MAC帧从IP1发往IP2要经过路由器R1和R2的两次转发，它的首部中的源地址和目的地址会因转发而发生变化，但是， MAC帧的首部的这种变化，在上面的IP层上是看不见的。
4）尽管互连在一起的网络的硬件地址体系各不相同，但IP层抽象的互联网却屏蔽了下层这些很复杂的细节。只要我们在网络层上讨论问题，就能够使用统一的、抽象的IP地址研究主机和主机或路由器之间的通信。上述的这种“屏蔽”概念是一个很有用、很普遍的基本概念。
以上这些概念是计算机网络的精髓所在，对这些重要概念务必仔细思考和掌握。
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