一、概念导入

网际协议IP是TCP/IP体系中最重要的协议之一。与IP协议配套使用的还有三个协议：

• 地址解析协议ARP
• 网际控制报文协议ICMP
• 网际组管理协议IGMP

二、虚拟互联网络

（1）定义

现实世界中，不同网络的主机进行通信，需要连接异构的网络适应所有用户的需求。虚拟互联网络就是互联以后的计算机网络。

（2）设备

如物理层上的转发器，集线器，数据链路上的网桥，网络层的路由器，网桥和路由器的混合物桥路器，网络层以上的网关

网关：把一种协议转换为另一种协议，以实现不同协议下数据的通信

（3）路由器的作用

网络互联都是指用路由器进行网络互联和路由选择

通过路由器连接的网络是逻辑互联的网络，使用IP协议的虚拟互联网络称为IP网，使用这样的虚拟互联网，用户就好像在一个网络上进行通信，而看不见网络异构细节

（4）分组传送

相同网络下数据报不需要经过路由器可以直接交付，而在不同网络中需要经由路由器分组转发，走协议栈，即经过网关(路由器)，在物理层上接收比特流，在数据链路上成帧，去掉帧头与帧尾，在网络层上查找转发表。

三、分类的IP地址

（1）作用

用来标识异构网络中的主机，即说明网络地址和主机地址。

（2）IP地址概述

IP地址就是给每个连接在互联网上的主机（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。

采用点分十进制，每8比特位为一组转成十进制，中间用.相连，例如128.0.0.0

（3）IP地址的分类

 （4）不同类型IP地址可分配网络数量

 （5）分类IP地址的好处

第一，IP地址管理机构在分配IP地址时只分配网络号，而剩下的主机号由得到该网络号的单位自行分配。这样就方便了IP地址的管理。

第二，路由器仅根据目的主机所连接的网络号来分组转发（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，从而减少了路由表所占的存储空间。

四、无分类编址CIDR

（1）CIDR概述

为了减少IP的浪费，缩小路由表的长度，减少路由器的工作，促进信息的直接交付，分配合适数量的IP地址，可采用CIDR，全称为无分类域间路由选择CIDR，读作"sider "。

 CIDR采用“斜线记法”，即在IP地址后面加上一个斜线“/”，然后写上网络前缀所占的位数，例如220.78.16.80/24。

（2）特殊的地址块

前缀n=32，即32位IP地址都是前缀，没有主机号。这其实就是一个IP地址。这个特殊地址用于主机路由。

前缀n=31，这个地址块中只有2个IP地址，其主机号分别为0和1。这个地址用于点对点链路。

前缀n=0，同时IP地址也全是0，即0.0.0.0/0。这用于默认路由。

（3）路由聚合

为了减少路由选择时的信息的交换量，使用一个CIDR地址块表示很多地址，这种地址的聚合称为路由聚合，它使得路由表中的一个项目可以表示很多个原来传统分类地址的路由，也称为构成超网。CIDR地址块使网络前缀变短，更有效地分配IP地址空间。

五、IP地址与MAC地址

在局域网中，MAC地址固化在网卡的ROM中，因此常常将MAC地址称为硬件地址或物理地址。

（1）IP地址与硬件地址

硬件地址用于直接相连的网络，用于找到局域网中的主机；

互联网中很多局域网时异构的，硬件地址不同，需要地址转换；

IP地址是软件地址或逻辑地址，用于定位主机所处的网络，连接到互联网上的主机都有一个唯一的IP地址；

硬件地址与物理位置无关，IP地址是通信地址，与物理位置有关。