议及地址
(2)网络地址和主机地址



IP地址被分为网络地址（net-id）和主机地址 （host-id）两部分。 IP地址的格式可表示为：网络地址+主机地址。 IP地址的这种结构使我们在Internet上很方便地 进行寻址，先按IP地址中的网络号net-id把网络 找到，再按主机号host-id把主机找到。
例如，IP地址是138.10.118.25，它是一个B类地址， 网络ID是138.10，主机ID是118.25。
5
因特网的互连协议IP
(5)内部网可用IP地址 为了避免某个单位内部网选择任意网络地址， 造成与合法的Internet地址发生冲突，IETF 分配了具体的A类、B类和C类地址供单位内 部网使用，这些地址为： A类：10.0.0.0～10.255.255.255 B类：172.16.0.0～172.31.255.255 C类：192.168.0.0～192.168.255.255
IP协议及地址
互连网协议IP是TCP/IP体系中两个最重要的协 议之一，与IP协议配套使用的还有三个协议：



地址转换协议ARP（Address Resolution Protocol）。 反向地址转换协议RARP（Reverse Address Resolution Protocol）。 Internet控制报文协议ICMP（Internet Control Message Protocol）。
名称 IP地址 子网掩码 对应的网络号 对应的主机号 十进制形式 141.58.97.235 255.255.240.0 141.58.96.0 0.0.1.235(491) 二进制形式 10001101 00111010 01100001 11101011 11111111 11111111 11110000 00000000 10001101 00111010 01100000 00000000 00000000 00000000 00000001 11101011
12
因特网的互连协议IP

子网掩码和IP地址结合使用，对子网掩码和 IP地址进行“按位与”运算，可以分出一个IP 地址的网络号和主机号。下表是一个例子，IP 地址为141.58.97.235的主机，如采用的子网掩 码是255.255.240.0，通过“与”运算，可以断 定该主机是141.58.96.0网络中的第491号主机。
3
IP协议及地址
(3)IP地址的分类
为了便于对IP地址进行管 理，同时还考虑到网络的 差异很大，将IP地址分为 5类，即A类、B类、C类、 D类和E类，其中D类地址 是组播地址，E类地址保 留今后使用。目前使用的 IP地址仅A至C三类。 在IP地址的开头用1位或 几位以标识IP地址的类型， 如右图所示。
1
IP协议及地址
1 IP地址及转换
(1)IP地址及其表示方法
Internet识别网络的方法是给网络上的每一台计算机分配 一个IP地址。IP地址就是给每个连接在Internet上的主 机分配一个在全世界范围内唯一的32位二进制标识符。 由于32位的二进制数字形式不适合阅读和记忆，为了 便于用户阅读和理解IP地址，Internet管理委员会采 用了一种“点分十进制”方法表示IP地址。如下图所 示。
4
IP协议及地址
(4)IP地址类型的识别
A 类 地 址 ： 第 一 个 数 的 范 围 在 0 ～ 127 之 间 ， 地址范围从1.0.0.1至126.255.255.254。 B 类地址：第一个数的范围在 128 ～ 191 之间， 地址范围从128.1.0.1至191.255.255.254。 C 类地址：第一个数的范围在 192 ～ 223 之间， 地址范围从192.0.1.1至223.255.255.254。
8
因特网的互连协议IP
主 机 域 名

DNS IP地 址
202.112.209.88
ARP
RARP
硬 件 地 址
0020ED5240F3
图9-6 主机域名、IP地址与物理地址之间的转换
9
因特网的互连协议IP
2 子网划分技术 （1）子网的概念 传统的IP地址用A,B,C等类划分，网络号与主机号 的分隔必须固定在某个点分符上，在IP地址越来越 紧张的时候这个问题就很突出了。可变长子网掩码 VLSM(RFC1009)允许在主机号的比特位中继续定 义子网掩码/子网扩展前缀，分隔不必在点分符上。 用IP地址中的主机号（host-id）字段中的前若干 比特位作为“子网号字段”，后面剩下的仍为主机 号字段，再通过路由器将划分出的子网互连形成单 位内部网，便于网络的管理和使用。
6
因特网的互连协议IP
(6)IP地址与硬件地址
IP地址放在IP数据报的首部，而硬件地址则放在MAC 帧的首部。 IP地址与硬件地址的关系如下图。
7
因特网的互连协议IP
(7)地址的转换




每一个Internet上的主机都有与之对应的三个地址， 即物理地址（硬件地址）、IP地址和主机域名。 主机的物理地址是网卡制造者制作在网卡上的无法 改变的地址码。 IP地址是一种二进制数的网络标识和主机标识，数 字型标识对计算机网络是最有效的，但对使用网络 的人却不愿意使用难于记忆的IP地址，为此人们研 究出一种字符型标识，这就是主机的域名。 主机域名、IP地址和物理地址之间的关系如下图。
10
因特网的互连协议IP
（2）子网的划分方法 子网的划分方法是将单个网络号对应的主机 号分为两个部分，其中一部分用于子网号编 址，另一部分用于主机号编址，如下图所示。
11
因特网的互连协议IP


（3）子网掩码（Subnet Mask） 在划分子网时，TCP/IP使用了子网掩码。子网掩码 也是一个32位的二进制数，其形式与IP地址相同。 它主要有两大功能：一是通过子网掩码，可以区分 一个IP地址中的哪些位对应于网络地址（包括子网 地址）、哪些位对应于主机地址；二是将网络分为 多个子网。 子网掩码的取值，通常是将对应于IP地址中网络地 址（网络号和子网号）的所有位都设置为“1”，对 应于主机地址（主机号）的所有位都设置为“0”。