什麼是IP地址？

IP地址協議

網際網路協議地址（英語：Internet Protocol Address，又譯為網際協議地址），縮寫為IP地址（英語：IP Address），是分配給使用者上網使用的網際協議（英語：Internet Protocol, IP）的裝置的數字標籤。

網路互聯

網路互連裝置，如乙太網、分組交換網等，它們相互之間不能互通，不能互通的主要原因是因為它們所傳送資料的基本單元（技術上稱之為“幀”）的格式不同。IP協議實際上是一套由軟體、程式組成的協議軟體，它把各種不同“幀”統一轉換成“網協資料包”格式，這種轉換是因特網的一個最重要的特點，使所有各種計算機都能在因特網上實現互通，即具有“開放性”的特點。

資料包

資料包也是分組交換的一種形式，就是把所傳送的資料分段打成 “包”，再傳送出去。但是，與傳統的“連線型”分組交換不同，它屬於“無連線型”，是把打成的每個“包”（分組）都作為一個“獨立的報文”傳送出去，所以叫做“資料包”。這樣，在開始通訊之前就不需要先連線好一條電路，各個資料包不一定都通過同一條路徑傳輸，所以叫做“無連線型”。這一特點非常重要，它大大提高了網路的堅固性和安全性。

每個資料包都有報頭和報文這兩個部分，報頭中有目的地址等必要內容，使每個資料包不經過同樣的路徑都能準確地到達目的地。在目的地重新組合還原成原來傳送的資料。這就要IP具有分組打包和集合組裝的功能。

在傳送過程中，資料包的長度為30000位元組(Byte)(1位元組=8二進位制位)。

另外，特別注意的是，ip資料包指一個完整的ip資訊，即ip資料包格式中各項的取值範圍或規定，如版本號可以是4或者6,ip包頭長度可以是20位元組-60位元組，總長度不超過65535位元組，封裝的上層協議可以是tcp和udp等。

IP地址

IP協議中還有一個非常重要的內容，那就是給因特網上的每臺計算機和其它裝置都規定了一種地址，叫做“IP 地址”。由於有這種地址，才保證了使用者在連網的計算機上操作時，能夠高效而且方便地從千千萬萬臺計算機中選出自己所需的物件來。如今電信網正在與 IP網走向融合，以IP為基礎的新技術是熱門的技術，如用IP網路傳送話音的技術（即VoIP）就很熱門，其它如IP overATM、IPoverSDH、IP over WDM等等，都是IP技術的研究重點。

所謂IP地址就是給每個連線在網際網路上的主機分配的一個32位地址。

IP地址就好像電話號碼（地址碼）：有了某人的電話號碼，你就能與他通話了。同樣，有了某臺主機的IP地址，你就能與這臺主機通訊了。

按照TCP/IP（Transport Control Protocol/Internet Protocol，傳輸控制協議/Internet協議）協議規定，IP地址用二進位制來表示，每個IP地址長32bit，位元換算成位元組，就是4個位元組。

一個採用二進位制形式的IP地址是一串很長的數字，人們處理起來也太費勁了。為了方便人們的使用，IP地址經常被寫成十進位制的形式，中間使用符號“.”分開不同的位元組。於是，上面的IP地址可以表示為“10.0.0.1”。IP地址的這種表示法叫做“點分十進位制表示法”，這顯然比1和0容易記憶得多。

有人會以為，一臺計算機只能有一個IP地址，這種觀點是錯誤的。我們可以指定一臺計算機具有多個IP地址，因此在訪問網際網路時，不要以為一個IP地址就是一臺計算機；另外，通過特定的技術，也可以使多臺伺服器共用一個IP地址，這些伺服器在使用者看起來就像一臺主機似的。

IP地址基本格式

如今的IP網路使用32位地址，以點分十進位制表示，如192.168.0.1。

地址格式為：

IP地址 = 網路地址 + 主機地址 
或
IP地址 = 網路地址 + 子網地址 + 主機地址

網路地址是因特網協會的ICANN（the Internet Corporation for Assigned Names and Numbers）分配的，下有負責北美地區的InterNIC、負責歐洲地區的RIPENIC和負責亞太地區的APNIC 目的是為了保證網路地址的全球唯一性。主機地址是由各個網路的系統管理員分配。因此，網路地址的唯一性與網路內主機地址的唯一性確保了IP地址的全球唯一性。

地址分配

根據用途和安全性級別的不同，IP地址還可以大致分為兩類：公共地址和私有地址。公共地址在Internet中使用，可以在Internet中隨意訪問。私有地址只能在內部網路中使用，只有通過代理伺服器才能與Internet通訊。

IP地址查詢

• Windows作業系統下
  開始—執行，輸入cmd—在彈出的對話方塊裡輸入ipconfig /all （網協配置、引數變數為全部），然後回車出現列表.
  其中：
  ip address就是ip地址
• Linux作業系統下
  執行ifconfig（網協配置）其中乙太網下面 inet地址即為IP地址

IP協議

1、Internet體系結構
一個TCP/IP網際網路提供了三組服務。最底層提供無連線的傳送服務為其他層的服務提供了基礎。第二層一個可靠的傳送服務為應用層提供了一個高層平臺。最高層是應用層服務。

2、IP協議： 這種不可靠的、無連線的傳送機制稱為Internet協議。

3、IP協議三個定義：
　　（1）IP定義了在TCP/IP網際網路上資料傳送的基本單元和資料格式。
　　（2）IP軟體完成路由選擇功能，選擇資料傳送的路徑。
　　（3）IP包含了一組不可靠分組傳送的規則，指明瞭分組處理、差錯資訊發生以及分組的規則。
　　
　　4、IP資料包：聯網的基本傳送單元是IP資料包，包括資料包頭和資料區部分。
　　
　　5、IP資料包封裝：物理網路將包括資料包包頭的整個資料包作為資料封裝在一個幀中。
　　
　　6、MTU網路最大傳送單元：不同型別的物理網對一個物理幀可傳送的資料量規定不同的上界。
　　
　　7、IP資料包的重組：一是在通過一個網路重組；二是到達目的主機後重組。後者較好，它允許對每個資料包段獨立地進行路由選擇，且不要求路由器對分段儲存或重組。
　　
　　8、生存時間：IP資料包格式中設有一個生存時間欄位，用來設定該資料包在聯網中允許存在的時間，以秒為單位。如果其值為0，就把它從網際網路上刪除，並向源站點發回一個出錯訊息。
　　
　　9、IP資料包選項：
　　IP資料包選項欄位主要是用於網路測試或除錯。包括：記錄路由選項、源路由選項、時間戳選項等。
　　路由和時間戳選項提供了一種監視或控制網際網路路由器路由資料包的方法。

分類

網路號： 用於識別主機所在的網路；
主機號： 用於識別該網路中的主機。

IP地址分為五類，A類保留給政府機構，B類分配給中等規模的公司，C類分配給任何需要的人，D類用於組播，E類用於實驗，各類可容納的地址數目不同。
A、B、C三類IP地址的特徵：當將IP地址寫成二進位制形式時，A類地址的第一位總是0，B類地址的前兩位總是10，C類地址的前三位總是110。

A類地址
（1）A類地址第1位元組為網路地址，其它3個位元組為主機地址。它的第1個位元組的第一位固定為0.
（2）A類地址網路號範圍：0.0.0.0—127.0.0.0 地址範圍0.0.0.0到127.255.255.255
（3）A類地址中的私有地址和保留地址：
① 10.X.X.X是私有地址（所謂的私有地址就是在網際網路上不使用，而被用在區域網路中的地址）。
範圍（10.0.0.0—10.255.255.255）
② 127.X.X.X是保留地址，用做迴圈測試用的。

B類地址
（1） B類地址第1位元組和第2位元組為網路地址，其它2個位元組為主機地址。它的第1個位元組的前兩位固定為10.
（2） B類地址網路號範圍：128.0.0.0—191.255.0.0。地址範圍128.0.0.0到191.255.255.255。
（3） B類地址的私有地址和保留地址
① 172.16.0.0—172.31.255.255是私有地址
② 169.254.X.X是保留地址。如果你的IP地址是自動獲取IP地址，而你在網路上又沒有找到可用的DHCP伺服器。就會得到其中一個IP。
191.255.255.255是廣播地址，不能分配。

C類地址
（1）C類地址第1位元組、第2位元組和第3個位元組為網路地址，第4個位元組為主機地址。另外第1個位元組的前三位固定為110。
（2）C類地址網路號範圍：192.0.0.0—223.255.255.0。地址範圍 192.0.0.0到223.255.255.255
（3） C類地址中的私有地址：
192.168.X.X是私有地址。（192.168.0.0—192.168.255.255)

D類地址
（1） D類地址不分網路地址和主機地址，它的第1個位元組的前四位固定為1110。
（2） D類地址範圍：224.0.0.0—239.255.255.255

E類地址
（1） E類地址不分網路地址和主機地址，它的第1個位元組的前五位固定為11110。
（2） E類地址範圍：240.0.0.0—255.255.255.254

IP地址如果只使用ABCDE類來劃分，會造成大量的浪費：一個有500臺主機的網路，無法使用C類地址。但如果使用一個B類地址，6萬多個主機地址只有500個被使用，造成IP地址的大量浪費。因此，IP地址還支援VLSM技術，可以在ABC類網路的基礎上，進一步劃分子網。

無類地址
除ABCDE以外的IP地址段劃分方式，如：192.168.1.0 255.255.255.252等分成C段劃分的地址

實體IP

在網路的世界裡，為了要辨識每一部計算機的位置，因此有了計算機 IP 位址的定義。一個 IP 就好似一個門牌！例如，你要去微軟的網站的話，就要去『 64.4.11.42 』這個 IP 位置！這些可以直接在網際網路上溝通的 IP 就被稱為『實體 IP 』了。

虛擬IP

不過，眾所皆知的，IP 位址僅為 xxx.xxx.xxx.xxx 的資料型態，其中， xxx 為 1-255 間的整數，由於計算機的成長速度太快，實體的 IP 已經有點不足了，好在早在規劃 IP 時就已經預留了三個網段的 IP 做為內部網域的虛擬 IP 之用。這三個預留的 IP 分別為：
A級：10.0.0.1 - 10.255.255.254
B級：172.16.0.1 - 172.31.255.254
C級：192.168.0.1 - 192.168.255.254
上述中最常用的是192.168.0.0這一組。不過，由於是虛擬 IP ，所以當您使用這些地址的時候﹐當然是有所限制的，限制如下：
私有位址的路由資訊不能對外散播
使用私有位址作為來源或目的地址的封包﹐不能透過Internet來轉送
關於私有位址的參考紀錄（如DNS）﹐只能限於內部網路使用
由於虛擬 IP 的計算機並不能直接連上 Internet ，因此需要特別的功能才能上網。不過，這給我們架設IP網路提供了很大的方便﹐比如﹕您的公司還沒有連上Internet﹐但這不保證將來不會。使用公共IP的話﹐如果沒經過註冊﹐在以後真正連上網路的時候﹐就很可能和別人衝突了。也正如前面所分析的﹐到時候再重新規劃IP的話﹐將是件非常頭痛的問題。這時候﹐我們可以先利用私有位址來架設網路﹐等到真要連上internet的時候﹐我們可以使用IP轉換協定﹐如 NAT (Network Addresss Translation)等技術﹐配合新註冊的IP就可以了。

掩碼

為了標識IP地址的網路部分和主機部分，要和地址掩碼（Address Mask）結合，掩碼跟IP地址一樣也是32 bits，用點分十進位制表示。IP地址網路部分對應的掩碼部分全為“1”，主機部分對應的掩碼全為“0”。
預設狀態下，如果沒有進行子網劃分，A類網路的子網掩碼為255.0.0.0，B類網路的子網掩碼為255.255.0.0，C類網路的子網掩碼為255.255.255.0。利用子網，網路地址的使用會更加有效。
有了子網掩碼後，IP地址的標識方法如下：
例：192.168.1.1 255.255.255.0或者標識成192.168.1.1/24（掩碼中“1”的個數）

固定IP與動態IP

基本上，這兩個東西是由於網路公司大量的成長下的產物，例如，你如果向中國電信申請一個商業型態的 ADSL 專線，那他會給你一個固定的實體 IP ，這個實體 IP 就被稱為『固定 IP 』了。而若你是申請計時制的 ADSL ，那由於你的 IP 可能是由數十人共同使用，因此你每次重新開機上網時，你這部計算機的 IP 都不會是固定的！於是就被稱為『動態 IP』或者是『浮動式IP』。基本上，這兩個都是『實體IP』，只是網路公司用來分配給使用者的方法不同而產生不同的名稱而已！