IP地址

IP是英文Internet Protocol的缩写，意思是“网络之间互连的协议”，也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统，只要遵守IP协议就可以与因特网互连互通。正是因为有了IP协议，因特网才得以迅速发展成为世界上最大的、开放的计算机通信网络。因此，IP协议也可以叫做“因特网协议”。

IP地址被用来给Internet上的电脑一个编号。大家日常见到的情况是每台联网的PC上都需要有IP地址，才能正常通信。我们可以把“个人电脑”比作“一台电话”，那么“IP地址”就相当于“电话号码”，而Internet中的路由器，就相当于电信局的“程控式交换机”。

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”（也就是4个字节）。IP地址通常用“点分十进制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。例：点分十进IP地址（100.4.5.6），实际上是32位二进制数（01100100.00000100.00000101.00000110）。

IP地址（英语：Internet Protocol Address）是一种在Internet上的给主机编址的方式，也称为网际协议地址。常见的IP地址，分为IPv4与IPv6两大类。

IP地址编址方案：IP地址编址方案将IP地址空间划分为A、B、C、D、E五类，其中A、B、C是基本类，D、E类作为多播和保留使用。

IPV4就是有4段数字，每一段最大不超过255。由于互联网的蓬勃发展，IP位址的需求量愈来愈大，使得IP位址的发放愈趋严格，各项资料显示全球IPv4位址可能在2005至2010年间全部发完(实际情况是在2011年2月3日IPv4位地址分配完毕）。

地址空间的不足必将妨碍互联网的进一步发展。为了扩大地址空间，拟通过IPv6重新定义地址空间。IPv6采用128位地址长度。在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外，还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题。

IP是当前热门的技术。与此相关联的一批新名词，如IP网络、IP交换、IP电话、IP传真等等，也相继出现。

IP是怎样实现网络互连的？各个厂家生产的网络系统和设备，如以太网、分组交换网等，它们相互之间不能互通，不能互通的主要原因是因为它们所传送数据的基本单元（技术上称之为“帧”）的格式不同。IP协议实际上是一套由软件程序组成的协议软件，它把各种不同“帧”统一转换成“IP数据报”格式，这种转换是因特网的一个最重要的特点，使所有各种计算机都能在因特网上实现互通，即具有“开放性”的特点。

那么，“数据报”是什么？它又有什么特点呢？数据报也是分组交换的一种形式，就是把所传送的数据分段打成“包”，再传送出去。但是，与传统的“连接型”分组交换不同，它属于“无连接型”，是把打成的每个“包”（分组）都作为一个“独立的报文”传送出去，所以叫做“数据报”。这样，在开始通信之前就不需要先连接好一条电路，各个数据报不一定都通过同一条路径传输，所以叫做“无连接型”。这一特点非常重要，它大大提高了网络的坚固性和安全性。

每个数据报都有报头和报文这两个部分，报头中有目的地址等必要内容，使每个数据报不经过同样的路径都能准确地到达目的地。在目的地重新组合还原成原来发送的数据。这就要IP具有分组打包和集合组装的功能。

在实际传送过程中，数据报还要能根据所经过网络规定的分组大小来改变数据报的长度，IP数据报的最大长度可达65535个字节。

IP协议中还有一个非常重要的内容，那就是给因特网上的每台计算机和其它设备都规定了一个唯一的地址，叫做“IP地址”。由于有这种唯一的地址，才保证了用户在连网的计算机上操作时，能够高效而且方便地从千千万万台计算机中选出自己所需的对象来。

电信网正在与IP网走向融合，以IP为基础的新技术是热门的技术，如用IP网络传送话音的技术（即VoIP）就很热门，其它如IP over ATM、IP over SDH、IP over WDM等等，都是IP技术的研究重点。

Internet上的每台主机(Host)都有一个唯一的IP地址。IP协议就是使用这个地址在主机之间传递信息，这是Internet 能够运行的基础。IP地址的长度为32位(共有2^32个IP地址)，分为4段，每段8位，用十进制数字表示，每段数字范围为0～255，段与段之间用句点隔开。例如159.226.1.1。IP地址可以视为网络标识号码与主机标识号码两部分，因此IP地址可分两部分组成，一部分为网络地址，另一部分为主机地址。IP地址分为A、B、C、D、E5类，它们适用的类型分别为：大型网络；中型网络；小型网络；多目地址；备用。常用的是B和C两类。

IP地址就像是我们的家庭住址一样，如果你要写信给一个人，你就要知道他（她）的地址，这样邮递员才能把信送到。计算机发送信息就好比是邮递员，它必须知道唯一的“家庭地址”才能不至于把信送错人家。只不过我们的地址使用文字来表示的，计算机的地址用二进制数字表示。

众所周知，在电话通讯中，电话用户是靠电话号码来识别的。同样，在网络中为了区别不同的计算机，也需要给计算机指定一个连网专用号码，这个号码就是“IP地址”。

将IP地址分成了网络号和主机号两部分，设计者就必须决定每部分包含多少位。网络号的位数直接决定了可以分配的网络数（计算方法2^网络号位数-2）；主机号的位数则决定了网络中最大的主机数（计算方法2^主机号位数-2）。然而，由于整个互联网所包含的网络规模可能比较大，也可能比较小，设计者最后聪明的选择了一种灵活的方案：将IP地址空间划分成不同的类别，每一类具有不同的网络号位数和主机号位数。

TCP/IP协议需要针对不同的网络进行不同的设置，且每个节点一般需要一个“IP地址”、一个“子网掩码”、一个“默认网关”。不过，可以通过动态主机配置协议（DHCP），给客户端自动分配一个IP地址，避免了出错，也简化了TCP/IP协议的设置。

那么，互域网怎么分配IP地址呢？互联网上的IP地址统一由一个叫“ICANN”（Internet Corporation for Assigned Names and Numbers，互联网赋名和编号公司）的组织来管理。

最初设计互联网络时，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（ID），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（包括网络上工作站，服务器和路由器等）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。

其中A、B、C3类（如下表格）由InternetNIC在全球范围内统一分配，D、E类为特殊地址。

一个A类IP地址是指， 在IP地址的四段号码中，第一段号码为网络号码，剩下的三段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话，A类IP地址就由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”。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，A类网络地址数量较少，可以用于主机数达1600多万台的大型网络。

A类IP地址 地址范围1.0.0.0到126.255.255.255（二进制表示为：00000001 00000000 00000000 00000001 - 01111111 11111111 11111111 11111111）。最后一个是广播地址。

A类IP地址的子网掩码为255.0.0.0，每个网络支持的最大主机数为256的3次方-2=16777214台。

一个B类IP地址是指，在IP地址的四段号码中，前两段号码为网络号码。如果用二进制表示IP地址的话，B类IP地址就由2字节的网络地址和2字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”。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，B类网络地址适用于中等规模的网络，每个网络所能容纳的计算机数为6万多台。

B类IP地址地址范围128.0.0.0-191.255.255.255（二进制表示为：10000000 00000000 00000000 00000001----10111111 11111111 11111111 11111110）。 最后一个是广播地址。

B类IP地址的子网掩码为255.255.0.0，每个网络支持的最大主机数为256的2次方-2=65534台

一个C类IP地址是指，在IP地址的四段号码中，前三段号码为网络号码，剩下的一段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话，C类IP地址就由3字节的网络地址和1字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”。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，C类网络地址数量较多，适用于小规模的局域网络，每个网络最多只能包含254台计算机。

C类IP地址范围192.0.0.0-223.255.255.255（二进制表示为: 11000000 00000000 00000000 00000001 - 11011111 11111111 11111111 11111110）。

C类IP地址的子网掩码为255.255.255.0，每个网络支持的最大主机数为256-2=254台

“lll0”开始的地址都叫多点广播地址。因此，任何第一个字节大于223小于240的IP地址(范围224.0.0.1-239.255.255.254)是多点广播地址；

每一个字节都为0的地址（“0.0.0.0”）对应于当前主机；

IP地址中的每一个字节都为1的IP地址（“255．255．255．255”）是当前子网的广播地址；

IP地址中凡是以“llll0”开头的E类IP地址都保留用于将来和实验使用。

IP地址中不能以十进制“127”作为开头，该类地址中数字127．0．0．1到127．255．255．255用于回路测试，如：127.0.0.1可以代表本机IP地址，用“http://127.0.0.1”就可以测试本机中配置的Web服务器。

网络ID的第一个6位组也不能全置为“0”，全“0”表示本地网络。

公有地址

公有地址（Public address）由Inter NIC（Internet Network Information Center因特网信息中心）负责。这些IP地址分配给注册并向Inter NIC提出申请的组织机构。通过它直接访问因特网。

私有地址

私有地址（Private address）属于非注册地址，专门为组织机构内部使用。

以下列出留用的内部私有地址

A类 10.0.0.0--10.255.255.255

B类 172.16.0.0--172.31.255.255

C类 192.168.0.0--192.168.255.255

IP地址根据网络ID的不同分为5种类型，A类地址、B类地址、C类地址、D类地址和E类地址。

查找Ip有个cmd命令：tracert 后面加ip地址，可以查所经过的路由。

在一个局域网中，有两个IP地址比较特殊，一个是网络号，一个是广播地址。网络号是用于三层寻址的地址，它代表了整个网络本身；另一个是广播地址，它代表了网络全部的主机。网络号是网段中的第一个地址，广播地址是网段中的最后一个地址，这两个地址是不能配置在计算机主机上的。

例如在192.168.0.0，255.255.255.0这样的网段中，网络号是192.168.0.0，广播地址是192.168.0.255。因此，在一个局域网中，能配置在计算机中的地址比网段内的地址要少两个（网络号、广播地址），这些地址称之为主机地址。在上面的例子中，主机地址就只有192.168.0.1至192.168.0.254可以配置在计算机上了。

IP地址现有的互联网是在IPv4协议的基础上运行的。IPv6是下一版本的互联网协议，也可以说是下一代互联网的协议，它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展，IPv4定义的有限地址空间将被耗尽，而地址空间的不足必将妨碍互联网的进一步发展。为了扩大地址空间，拟通过IPv6以重新定义地址空间。IPv4采用32位地址长度，只有大约43亿个地址，估计在2005～2010年间将被分配完毕，而IPv6采用128位地址长度，几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6实际可分配的地址，整个地球的每平方米面积上仍可分配1000多个地址。在IPv6的设计过程中除解决了地址短缺问题以外，还考虑了在IPv4中解决不好的其它一些问题，主要有端到端IP连接、服务质量（QoS）、安全性、多播、移动性、即插即用等。

与IPv4相比，IPv6主要有如下一些优势。第一，明显地扩大了地址空间。IPv6采用128位地址长度，几乎可以不受限制地提供IP地址，从而确保了端到端连接的可能性。第二，提高了网络的整体吞吐量。由于IPv6的数据包可以远远超过64k字节，应用程序可以利用最大传输单元（MTU），获得更快、更可靠的数据传输，同时在设计上改进了选路结构，采用简化的报头定长结构和更合理的分段方法，使路由器加快数据包处理速度，提高了转发效率，从而提高网络的整体吞吐量。第三，使得整个服务质量得到很大改善。报头中的业务级别和流标记通过路由器的配置可以实现优先级控制和QoS保障，从而极大改善了IPv6的服务质量。第四，安全性有了更好的保证。采用IPSec可以为上层协议和应用提供有效的端到端安全保证，能提高在路由器水平上的安全性。第五，支持即插即用和移动性。设备接入网络时通过自动配置可自动获取IP地址和必要的参数，实现即插即用，简化了网络管理，易于支持移动节点。而且IPv6不仅从IPv4中借鉴了许多概念和术语，它还定义了许多移动IPv6所需的新功能。第六，更好地实现了多播功能。在IPv6的多播功能中增加了“范围”和“标志”，限定了路由范围和可以区分永久性与临时性地址，更有利于多播功能的实现。

随着互联网的飞速发展和互联网用户对服务水平要求的不断提高，IPv6在全球将会越来越受到重视。

在企业内部，IP冲突问题已不是新鲜话题，在区域之间，IP地址有限可能带来了安全隐忧或影响了冲浪速度；在更高层面，地址不足甚至严重制约了一个国家互联网的应用和发展。究其原因，大致有二：一方面，地址资源数量本身非常有限；另一方面，随着互联网技术的普及，更多智能终端要求连入互联网，这让原本有限的地址资源更加捉襟见肘。

如此，IPv6便应运而生。有人曾形象地比喻：“IPv6可以让地球上每一粒沙子都拥有一个IP地址。”互联网当前使用的主要是基于IPv4协议的32位地址，地址总容量近43亿个。而IPv6地址采用128位标识，数量为2的128次方，相当于IPv4地址空间的4次幂。更令人欣慰的是，IPv6具备方便寻址及支持即插即用等特性，能更好地支持物联网业务。

IPv6并非简单的IPv4升级版本。作为互联网领域迫切需要的技术体系、网络体系，IPv6比任何一个局部技术都更为迫切和急需。这是因为，其不仅能够解决互联网IP地址的大幅短缺问题，还能够降低互联网的使用成本，带来更大经济效益，并更有利于社会进步。

在技术方面，IPv6能让互联网变得更大。互联网基于IPv4协议。但除了预留部分供过渡时期使用的IPv4地址外，全球IPv4地址即将分配殆尽。而随着互联网技术的发展，各行各业乃至个人对IP地址的需求还在不断增长。在网络资源竞争的环境中，IPv4地址已经不能满足需求。而IPv6恰能解决网络地址资源数量不足的问题。

IP地址在经济方面，IPv6也为除电脑外的设备连入互联网在数量限制上扫清了障碍，这就是物联网产业发展的巨大空间。如果说，iPv4实现的只是人机对话，而IPv6则扩展到任意事物之间的对话，它将服务于众多硬件设备，如家用电器、传感器、远程照相机、汽车等。它将是无时不在、无处不在地深入社会的每个角落。如此，其经济价值不言而喻。

在社会方面，IPv6还能让互联网变得更快、更安全。下一代互联网将把网络传输速度提高1000倍以上，基础带宽可能会是406以上。IPv6使得每个互联网终端都可以拥有一个独立的IP地址，保证了终端设备在互联网上具备惟一真实的“身份”，消除了使用NAT技术对安全性和网络速度的影响。其所能带来的社会效益将无法估量。

既然IPv6无论在技术、经济、社会效益等方面都具有深远意义，甚至比“云计算”更现实，那么，能带来百般利好的IPv6为何未能及时推广应用？

无疑，在IPv4时代，美国是互联网技术的最大获利者。从1 969年开始，美国出于军事目的，开始着手研究计算机的互联技术，而后来互联网却给美国创造了一个新经济时代。它提供给美国的众多发展机遇和巨大商业利益，是难以估量的。光纤、PC、路由器、操作系统，美国在IT领域占尽优势，甚至全世界的网络都要向美国支付带宽使用费。

由于美国IT产品应用几乎全都基于IPv4技术，发展IPv6受到了美国IT产业出于既得利益考虑的阻挠：美国的互联网技术和设备最先进，通过互联网获得了极大的经济利益，而且美国IPV4地址充足，这也成为其采用IPv6新技术的最大障碍；同样，欧洲的互联网技术也非常发达，尤其是无线网络技术，市场也相对稳定，更新网络基础设施需要舍弃的东西太多，经济利益却不能相应提高，因此在推动IPv6网络上无能为力。

虽说美国企业也在研发和生产IPv6设备，但大多是为了出口，美国本身并不应用IPv6的设备，在整体上也缺乏规划和打算。作为IPv4的既得利益者，美国信息产业在眼前这一代技术产品未得到利益最大化时，对IPv6技术表现并不积极，更没有动力将之应用到新的技术体系中。这给全球整体发展IPv6带来了巨大障碍。尽管IPv6技术概念亦由美国提出，但亚洲国家显然对IPv6更加热衷。对互联网IP地址的需求和现有的矛盾最为突出的正是亚洲，而中国、日本则是IPv6的最大实验网。日本政府和相关产业已开始投入财力物力对日本的信息网络展开IPv6改造。

由于日本国土面积较小，城市基础设施建设已度过快速发展期，通信市场的容量已基本饱和，其对IP地址的需求并没有那么紧迫；而中国正在进行大规模城市建设，有许多新增的基础设施和手机用户，IP需求量远远大于其他国家。中国希望在下一代互联网上争取更多的技术话语权，以及物联网的加速应用，使得IPv6网络尽快落地成为可能。

如今，IPv4地址即将分配殆尽，IPv6成为业内迫切愿望和急需的技术。而凭借诸多技术亮点、经济价值和社会效益，IPv6有理由让人们相信未来的美好生活。然而，这些却不能改变IPv6在中国商业应用面临的窘境。

在中国，商业应用匮乏往往被业界认为是IPv6网络发展缓慢的罪魁祸首。对企业来说，没有应用就没有市场，没有市场就得不到商业利益，企业显然更倾向于在找到新技术与商业利益很好的契合点之后，才对一项技术投入大量的研发精力。

由于IPv6的杀手级应用迟迟不出，一些网络设备生产厂家更多地持观望态度。同样，开发应用需要得到网络设备厂商产品上的支持，这又使得一些应用开发厂商也按兵不动。虽然都看好IPv6技术，但两方面面相觑，谁都不愿意把第一步迈得很大。

与企业的相对保守相比，政府则对IPv6倾注了更大热情。掌握先进的互联网技术，对一个国家的发展有着深远的影响。IPv6给过去在互联网技术开发上处于劣势的国家提供了想象的空间。尽管中国的互联网技术、信息产业实力都还有待进一步提高，但在发展和应用IPv6网络上，无论是在技术、设备还是基础设施方面都有良好条件。

从长远看，IPv6有利于互联网的持续健康发展。今天，我们已经具备世界上其他技术强国所没有的得天独厚的优势。尽管从IPv4过渡到[Pv6需要时间和成本，发展不可一蹴而就，但跨入IPv6时代，比挑战更多的是其所带来的巨大机遇。