简介
IP地址占用32位(bit)，一般是以4个十进制数来表示，每一个数字称为octet。octet与octet之间以点”.”隔开。
这个32位的IP地址内包含了网络标识符与主机标识符两部分：
- 网络标识符：每一个网络都有一个唯一的网络标识符，换句话说，位于相同网络内的每一台主机都拥有相同的网络标识符。
- 主机标识符：相同网络内的每一台主机都有一个唯一的主机标识符。
若网络是直接通向路由器来连接Internet，就需要为此网络申请一个网络标识符，整个网络内所有主机都使用这个相同的网络标识符，然后赋予此网络内的每一台主机唯一的主机标识符，因此网络上每一台主机就都会有一个唯一的IP地址(网络标识符+主机标识符)。
可以向ISP(Internet服务提供商)申请网络标识符。
若此网络并未通过路由器连接Internet，就可以自行选择任何一个可用的网络标识符，虽然不用申请，但是网络内各主机的IP地址不能相同。
IP分类
IPv4被分为A、B、C、D、E五大类别，其中只有A、B、C三个类的IP地址可供一般主机使用，D、E两类是特殊用途的IP地址。每种类别所支持的IP数量都不相同。
| 类别 | 网络标识符 | 主机标识符 | W值可为 | 可支持的网络数量 | 每个网络可支持的主机数量 |
|---|---|---|---|---|---|
| A | W | X.Y.Z | 1~126 | 126 | 16777214 |
| B | W.X | Y.Z | 128~191 | 16384 | 65534 |
| C | W.X.Y | Z | 192~223 | 2097152 | 254 |
| D | 224~239 | ||||
| E | 240~254 |
D类是多播(multicast)所使用的的组标识符(group ID)，包含多台主机
网络数量的计算方法：(W的差+1)*(256^网络标识字节-1)
主机数量的计算方法：2^主机标识位-2
💡设置主机的IP地址注意事项
- 网络标识符不能是127：127供环回地址使用，可用来检查网卡与驱动程序是否正常工作，虽然不能将它分配给主机使用，不过127.0.0.1代表主机本身。
- 每一个网络的第一个IP地址代表网络本身、最后一个IP地址代表广播地址，因此实际可分配给的主机的IP地址将少2个：如192.168.20.0和192.168.20.255；若发信息到192.168.20.255，则会将信息广播给网络标识符为192.168.20.0网络内的所有主机。
子网掩码
子网掩码也占用32位，当IP网络上两台主机在相互通信时，它们利用子网掩码来得知双方的网络标识符，进而得知彼此是否在相同网络内。
每一类IP默认的子网掩码值(1表示网络标识符，0表示主机标识符)
| 类型 | 默认子网掩码(二进制) | 默认子网掩码(十进制) |
|---|---|---|
| A | 11111111.00000000.00000000.00000000 | 255.0.0.0 |
| B | 11111111.11111111.00000000.00000000 | 255.255.0.0 |
| C | 11111111.11111111.11111111.00000000 | 255.255.255.0 |
例：将主机IP为192.168.1.3，子网掩码为255.255.255.0，将IP地址与子网掩码进行AND逻辑运算，所得的结果就是网络标识符：
192.168.1.3 -- 11000000 10101000 00000001 00000011
255.255.255.255 -- 11111111 11111111 11111111 00000000
AND后的结果 -- 11000000 10101000 00000001 00000000
192 168 1 0
若主机A的IP地址为192.168.1.3、子网掩码为255.255.255.0，主机B的IP地址为192.168.1.5、子网掩码为255.255.255.0，因此主机A与主机B的网络标识符都为192.168.1.0，表示它们都在同一个网络内，因此可以不需要借助路由器而直接相互通信。
默认网关
若两台主机的网络标识符不同，但要相互通信，则需要通过路由器来转发数据，这就要事先将其默认网关指定到路由器的IP地址即可。
如下图，其中甲和乙两个网络是通过路由器来连接的。当甲网络的主机A要与乙网络的主机B通信时，由于它们的位于不同的子网内，所以需要借助路由表。因此主机A会将数据发送给默认网关，也就是IP为192.168.1.254的路由器，然后由路由器负责将其转发给乙网络的主机B。
私有IP地址的使用
在A、B、C类IP地址中有一些是被归类为私有IP，各公司可以自行选用适合的私有IP，而且不需要申请。
| 网络标识符 | 子网掩码 | IP地址范围 |
|---|---|---|
| 10.0.0.0 | 255.0.0.0 | 10.0.0.1~10.255.255.254 |
| 172.16.0.0 | 255.240.0.0 | 172.16.0.1~172.31.255.254 |
| 192.168.0.0 | 255.255.0.0 | 192.168.0.1~192.168.255.254 |
私有IP只能在公司内部的局域网络使用，虽然内部计算机可以使用私有IP来相互通信，但是无法直接与外界计算机通信。
使用私有IP的计算机若要对外上网、收发电子邮件，需要通过具备NAT功能的设备。
其他不属于私有IP地址的被称为公有IP(Public IP),在这些计算机上可以搭建商业网站，让外部用户直接来连接此网站。这些公用IP必须事先申请。
若计算机的IP地址设置采用自动获取的方式，但却因故无法取得IP地址，此时计算机会通过APIPA机制为自己设置一个网络标识符169.254.0.0的临时IP地址，例169.254.49.31。此时只能利用它与同一个网络内IP也是169.254.0.0格式的计算机通信。
原文地址：http://www.cnblogs.com/Azzk/p/16930357.html
