一、IP地址概述
IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。
IPV4协议规定IP地址是一个32位的二进制数，通常被分割为4个8位二进制数，只有大约43亿个地址。下一代的IPV6协议采用128位地址长度，几乎可以不受限制地提供地址。
IP地址分为公网IP和私有IP，公网IP是由因特网信息中心向申请者提供的可以直接通过互联网访问的地址，私有地址用于局域网内部使用，是局域网交换机分配给各设备的地址。
二、IP地址分类
为了便于寻址以及层次化构造网络，每个IP地址包括两个标识码，即网络ID和主机ID。同一个物理网络上的所有主机都使用同一个网络ID，网络上的一个主机设备都有一个主机ID与其对应。Internet委员会定义了5种IP地址类型以适合不同容量的网络，即A类~E类。
| 类别 | 最大网络数 | 可用IP地址范围 | 单个网段最大主机数 | 保留的私有IP地址范围 | 说明 |
| A | 126(2^7-2) | 1.0.0.1-126.255.255.254 | 16777214 | 10.0.0.0-10.255.255.254 | 第一位范围1-126，A类IP地址中网络的标识长度为8位，主机标识的长度为24位 |
| B | 16384(2^14) | 128.0.0.1-191.255.255.254 | 65534 | 172.16.0.0-172.31.255.254 | 第一位范围128-191，B类IP地址中网络的标识长度为16位，主机标识的长度为16位 |
| C | 2097152(2^21) | 192.0.0.1-223.255.255.254 | 254 | 192.168.0.0-192.168.255.254 | 第一位范围192-223，C类IP地址中网络的标识长度为24位，主机标识的长度为8位 |
| D | / | 224.0.0.1-239.255.255.254 | / | / | 第一位范围224-239，D类IP地址不分网络地址和主机地址，第一个字节以1110开始，它是一个专门保留的地址，主要用于多点广播。 |
| E | / | 240.0.0.1-254.255.255.254 | / | / | 第一位范围240-254，E类IP地址是以1111开始，他的第一字节的范围是240~255，为将来使用保留。 |
三、IP地址编码方式
由于IP地址是以32位二进制来表示，每8位用.号分割，为了方便我们识别，将其转换位为十进制进行表示，就形成了类似192.168.0.1这种IP地址。根据转换关系可知以.号分割的4组数字范围为0-255之间，不在这范围的IP地址是错误的，，因此IP地址范围为0.0.0.0-255.255.255.255。
四、子网掩码
子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在广域网上。
子网掩码是在IPv4地址资源紧缺的背景下为了解决lP地址分配而产生的虚拟lP技术，通过子网掩码将A、B、C三类地址划分为若干子网，从而显著提高了IP地址的分配效率，有效解决了IP地址资源紧张的局面。另一方面，在企业内网中为了更好地管理网络，网管人员也利用子网掩码的作用，人为地将一个较大的企业内部网络划分为更多个小规模的子网，再利用三层交换机的路由功能实现子网互联，从而有效解决了网络广播风暴和网络病毒等诸多网络管理方面的问题。
局域网通信规则是要求所有的计算机必须在同一网段中才可以相互通信，因此IP地址和子网掩码相互配合(必不可少)，因此子网掩码的作用：确定IP地址的网路位、划分子网。
看问答了解子网掩码的功能：
- IP 10.0.0.105 和 10.1.0.106是否在同一网段？ 答：不一定，在没有子网掩码加入的情况下，前1位、前2位、前3位都有可能是网络位(网络ID)。
- 子网掩码是如何确定网络位的？255.0.0.0 、255.255.0.0、255.255.255.0这三个IP被规定用来当作子网掩码，因此不能分配给主机设备。子网掩码判断网络位的依据是：与255对应的IP位为网络位，与0对应的IP位为主机位，例如：
| IP | 子网掩码 | 网络位 |
| 10.0.0.105 | 255.0.0.0 | 10 |
| 10.0.0.105 | 255.255.0.0 | 10.0 |
| 10.0.0.105 | 255.255.255.0 | 10.0.0 |
五、特殊IP地址
- 直接广播地址：专门用于同时向网段中所有主机进行发送消息的一个地址，IP协议中把IP主机位全为255的地址用作广播地址，例如，对于10.1.1.0 （255.0.0.0 ）网段，其广播地址为10.255.255.255。
- 受限制广播地址：地址255.255.255.255是一个特殊的广播地址，它的广播范围比直接广播地址传送消息的范围更大，可以到达广播域的边界(网关)。
- 0.0.0.0：在IPV4中表示一个还没分配到IP的主机，在服务器中则表示本机上的所有IPV4地址，在路由中表示的是默认路由。
- 网段地址：当IP主机位全部位0的时候，这个地址表示网段，例如，对于10.1.1.0 （255.0.0.0 ）网段，其网段为10.0.0.0。
- 127.0.0.1：该地址称为回环地址，表示自己，用于让单独的计算机进行自我回路测试和通信，发送给该地址的数据只会被本机接收，不会向其他设备发送。
- 127.*.*.*：该组地址都是回环地址，当然除了127.0.0.1，其他的不常用。