IP地址

IP地址的格式：

IP地址的总长度是32位，但是网络号和主机号都是不固定的，因此按照网络号的长度可分为以下几类：

特殊IP地址：

私有IP地址：

网络地址转换NAT

在局域网中，每个主机用的都是私有IP地址，数据通过路由器时，路由器会将私有IP替换成公有IP，这样就能实现用一个公有IP多台电脑同时上网。

原理也很简单，路由器中有一个NAT转换表，局域网中的内容都转换成了公有IP的不同端口：

子网划分与子网掩码

若一个公司获得了一个公有IP，还想在公司内部将这个IP划分成几个子网，可以使用子网掩码。划分子网后，对外仍表现为一个网络，即本单位外的网络看不见本单位内子网的划分。

如何区分子网号有多长呢？用子网掩码，主机号对应的子网掩码为0，其他的子网掩码都为1。

无类别域间路由CIDR

有分类的IP地址有两个问题：

• 每个类别IP数固定，分配C类太少，B类又太多。
• 用子网掩码划分子网每个子网划分都是同样的大小，不够自由，如果有的子网主机少，有的子网主机多，就会造成浪费。

1993年互联网工程工作小组提出了CIDR，与此同时IP地址类别被弃用。

CIDR其实相当于可变长的子网掩码，不过子网掩码只能应用于一个网络内，而CIDR可以应用于整个IP地址，从而废弃掉了IP地址的分类。对于公司内部子网划分可以是用子网掩码，也可以使用CIDR。

CIDR还有一个好处，就是可以缩减路由表。在分类IP时代，路由表中的目的地址都是各类别的网络号，如果自治系统中的网络很多，那么每个路由器将维护一个庞大的路由表。

CIDR可以实现路由聚合，从而减小路由表，例如：

这两项的下一跳都是R2路由器，这两个网络前缀只有最后一位不同，所以可以用公共的前缀表示它们：

DHCP协议

当有新设备加入网络，自动为其分配IP地址，这是DHCP协议解决的问题。

IPv6

IPv6将地址从32位（4B）扩大到128位（16B），更大的地址空间。支持即插即用（即自动配置），不需要DHCP协议。

一般记法：

4BF5:AA12:0216:FEBC:BA5F:039A:BE9A:2170

对于连续多个0，可以使用::代替：

FF05:0:0:0:0:0:0:B3
FF05::B3