提起計算機網絡，必須要說到IP,學網絡也要從IP地址開始。
計算機網絡中離不開IP地址，在計算機網絡OSI七層協定中的網絡層，你是否知道這些IP地址的意義呢！
一 IP地址
概述
計算機要實現網絡通信，就必須要有一個用于快速定位的網絡地址。IP地址就是計算機在網絡中的唯一身份ID，與現實世界中快遞的配送需要有具體的住宅地址是一個道理。
ip地址以圓點分隔號的四個十進制數字表示，每個數字從0到255，如某一臺主機的ip地址為：128.20.4.1
IP地址的組成
IP地址 = 網絡地址 + 主機地址(又稱：主機號和網絡號組成)
想想，為什么會有行政區劃的劃定（國家、省市區、街道等），為了更加高效的進行管理、定位；
相同的，我們通常將網絡也可以分為很多的子網絡，每個子網絡有自己的網絡地址，每個子網絡由很多的計算機組成（當然也可以包含另外一個子網絡）。
我們要找到指定的IP地址，只要先找到指定的網絡地址，然后再該網絡內找到對應的主機地址即可。
IP地址是一個 4 * 8bit（1字節）由 0/1 組成的數字串（IP4協議）
以文章開通 win7 截圖中 的 IP地址 192.168.1.168, 子網掩碼 255.255.255.0(下文有詳解) 為例, 這個地址中包含了很多含義:
192.168.100.168（IP地址） = 192.168.1.0 (網絡地址) + 0.0.0.168（主機地址）
網絡地址、主機地址是怎么計算出來的呢？我們需要先簡單學習下子網掩碼
二 子網掩碼(subnet mask)
IP中的網絡地址和主機地址各是多少位表示呢？如果不指定，就不知道哪些位是網絡號、哪些是主機號，這就需要通過子網掩碼來實現。
概述
子網掩碼又叫網絡掩碼、地址掩碼、子網絡遮罩，是一個 4 * 8bit（1字節）由 0/1 組成的數字串。
它的作用是屏蔽（遮住）IP地址的一部分以劃分成網絡地址和主機地址兩部分，并說明該IP地址是在局域網上，還是在遠程網上。
通過子網掩碼，可以把網絡劃分成子網，即VLSM（可變長子網掩碼），也可以把小的網絡歸并成大的網絡即超網。
子網掩碼不能單獨存在，它必須結合IP地址一起使用。
子網掩碼的規則
長度 為 4 * 8bit（1字節），由 連續的1 以及 連續的0 兩部分組成，
例如：11111111.11111111.11111111.00000000，對應十進制：255.255.255.0
假設，局域網中 計算機A 的IP地址為 192.168.1.1，子網掩碼為 255.255.255.0， 如下圖所示：
網絡地址: IP 地址中被 連續的1 遮住的部分，即 11000000.10101000.00000001.00000000, 對應的網絡地址：192.168.1.0
主機地址: IP 地址中被 連續的0 遮住的部分，即 00000000.00000000.00000000.00000001, 對應的網絡地址：0.0.0.1
排除 該網絡 兩個特殊地址：
廣播地址：192.168.1.255 （主機號全為11111111）（廣播機制及類型見：http://baike.baidu.com/view/473043.htm）
網絡地址：192.168.1.0 （主機號全為00000000）
該子網最大的主機數：2的8次方 256 - 2
其他信息：
A類地址來說，默認的子網掩碼是255.0.0.0；對于B類地址來說默認的子網掩碼是255.255.0.0；對于C類地址來說默認的子網掩碼是255.255.255.0。
三 通過子網掩碼計算網絡地址
參考：《IP地址，子網掩碼，默認網關，DNS服務器詳解》
計算方法
計算過程是這樣的:
1. 將IP地址和子網掩碼都換算成二進制；
2. 將兩者進行 "與運算"，得到網絡地址。
計算過程：上下對齊, 1位1位的算, 1與1=1 , 其余組合都為0
1 0 1 0
與運算 1 0 1 1
-------------------
結果 1 0 1 0
假設 IP地址為 192.168.1.168，子網掩碼為 255.255.255.0， 則網絡地址換算步驟如下:
1)將IP地址和子網掩碼分別換算成二進制
192.168.1.168 換算成二進制為 11000000.10101000.00000001.10101000
255.255.255.0 換算成二進制為 11111111.11111111.11111111.00000000
2)將二者進行與運算
11000000.10101000.00000001.10101000
與運算 11111111·11111111·11111111·00000000
----------------------------------------------------------------------------
結果 11000000.10101000.00000001.00000000
3) 將運算結果換算成十進制： 192.168.1.0
立即實踐
以用網線直接將兩臺計算機連起來為例：
下面是幾種IP地址設置, 看看在不同設置下網絡是通還是不通.
說明：第1種情況能通是因為這兩臺計算機處在同一網絡192.168.0.0, 所以能通,而2,3種情況下兩臺計算機處在不同的網絡,所以不通.
網絡地址的計算過程同上，不再贅述。
結論:
用網線直接連接 或 通過 HUB（集線器）、普通交換機鏈接的計算機必須處于同一網絡(網絡地址) 并且主機地址必須不一樣 才能通信。
注意：同一網絡不是指物理連接，而是指網絡地址.
舉個例子，兩臺計算機鏈接到相同路由器（簡單理解為同一個鏈路），如果他們設置的網絡地址不一致，則他們也是不能通信的。
擴展：IP網段表示法
舉例說明：192.168.0.0/24
192.168.0.0: 網絡地址
24: 表示子網掩碼二進制表示法中，連續的 1 的 個數，這里為：11111111·11111111·11111111·00000000，即 255.255.255.0
四. 默認網關（地址）
參考：《百度百科-網關》
什么是網關？
（可以聯想下海關？什么是海關？）
連接兩個不同的網絡的設備都可以叫網關設備；網關的作用就是實現兩個網絡之間進行通訊與控制。
網關設備可以是 交互機（三層及以上才能跨網絡）、路由器、啟用了路由協議的服務器、代理服務器、防火墻等
網關地址就是網關設備的IP地址。
假設我們有兩個網絡：
網絡A的IP地址范圍為"192.168.1.1~192.168.1.254"，子網掩碼為255.255.255.0
網絡B的IP地址范圍為"192.168.2.1~192.168.2.254"，子網掩碼為255.255.255.0
要實現這兩個網絡之間的通信，則必須通過網關。
如果網絡A中的主機發現數據包的目的主機不在本地網絡中，就把數據包轉發給它自己的網關，再由網關轉發給網絡B的網關，網絡B的網關再轉發給網絡B的某個主機（如附圖所示）。網絡A向網絡B轉發數據包的過程。
只有設置好網關的IP地址，TCP/IP協議才能實現不同網絡之間的相互通信。
默認網關
一臺主機可以有多個網關。默認網關的意思是一臺主機如果找不到可用的網關，就把數據包發給默認指定的網關，由這個網關來處理數據包。現在主機使用的網關，一般指的是默認網關。
擴展：自動設置默認網關
自動設置就是利用DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol, 動態主機配置協議）服務器來自動給網絡中的計算機分配IP地址、子網掩碼和默認網關 。
一旦網絡的默認網關發生了變化時，只要更改了DHCP服務器中默認網關的設置，那么網絡中所有的計算機均獲得了新的默認網關的IP地址。這種方法適用于網絡規模較大、TCP/IP參數有可能變動的網絡。
另外一種自動獲得網關的辦法是通過安裝代理服務器軟件（如MS Proxy）的客戶端程序來自動獲得，其原理和方法和DHCP有相似之處。
四、特定IP地址
1、0.0.0.0
嚴格說來，這個奇葩的地址0.0.0.0已經不是一個真正意義上的IP地址了。它表示的是這樣一個集合：也就是說；所有不清楚的主機和目的網絡。這里的"不清楚"是指在本機的路由表里沒有特定條目指明如何到達。對本機來說，它就是一個"收容所"，所有不認識的"三無"人員，一律送進去。如果你在網絡設置中設置了缺省網關，那么計算機系統會自動產生一個目的地址為0.0.0.0的缺省路由。
2、255.255.255.255 限制廣播地址。
對本機來說，這個地址指本網段內(同一廣播域)的所有主機。
然而它的意思很明確，使用人類語言來說意思就是"這里的所有計算機都注意了"這個地址不能被路由器所轉發。
3、127.0.0.1 本機地址
主要用于測試。用漢語表示，就是"我自己"。在windows系統中，這個地址有一個別名"Localhost"。尋址這樣一個地址，是不能把它發到網絡接口的。除非出錯，否則在傳輸介質上永遠不應該出現目的地址為"127.0.0.1"的數據包。
4、224.0.0.1 組播地址
注意它和廣播的區別。從224.0.0.0到239.255.255.255都是這樣的地址。224.0.0.1特指所有主機，224.0.0.2特指所有路由器。這樣的地址多用于一些特定的程序以及多媒體程序。如果你的主機開啟了IRDP(Internet路由發現協議），使用組播功能功能，那么你的主機路由表中應該有這樣一條路由。
5、169.254.x.x
如果你的主機使用了DHCP功能自動獲得一個IP地址，那么當你的DHCP服務器發生故障，或響應時間太長而超出了一個系統規定的時間，計算機操作系統會為你分配這樣一個地址。如果你發現你的主機IP地址是一個諸如此類的地址，很不幸的是，現在你的網絡不能正常運行了。
6、10.x.x.x、172.16。x。x～172.31。x。x、192.168。x。x 私有地址
這些地址被大量用于企業內部網絡中。一些寬帶路由器，也往往使用192.168.1.1作為缺省地址。私有網絡由于不與外部互連，因而可能使用隨意的IP地址。保留這樣的地址供其使用是為了避免以后接入公網時引起地址混亂。使用私有地址的私有網絡在接入Internet時，要使用地址翻譯(NAT)，將私有地址翻譯成公用合法地址。在Internet上，這類地址是不能出現的。對一臺網絡上的主機來說，它可以正常接收的合法目的網絡地址有三種：本機的IP地址、廣播地址以及組播地址。
