一、网络层的相关概念
1. 网络层的功能
（1）TCP/IP模型的第三层是网络层，数据在这个层上被分解为“数据包”。
（2）网络层的主要功能是根据路由信息完成数据报文的转发（不同网段）。
2. 运行在网络层的协议
IP（InternetProtocol）协议：负责网络层寻址、路由选择、分段及包重组。
地址解析协议（ARP，AddressResolutionProtocol）：负责把网络层地址解析成物理地址，比如MAC地址。
逆向地址解析协议（RARP，ReverseARP）：负责把硬件地址解析成网络层地址。
Internet控制消息协议（ICMP，InternetControlMessageProtocol）：负责提供诊断功能，报告由于IP数据包投递失败而导致的错误。
Internet组管理协议（IGMP，InternetGroupManagementProtocol）：负责管理IP组播组。
二、IP地址的概念
1. IP地址
Internet上基于TCP/IP的网络中每台设备既有逻辑地址（IP地址），也有物理地址（MAC地址）。IP地址是独立于数据链路层的，IP地址的分配是基于网络拓扑。
2. IP地址的结构
IP地址是32位的二进制数。每个IP地址被分为两部分，网络ID和主机ID.
网络ID（又称为网络地址、网络号），用来在TCP/IP网络中，标识某个网段。
主机ID（又称为主机地址、主机号），标识网段内的一个TCP/IP节点
3. IP地址的表示方法
在计算机内部，IP地址是用二进制数表示的，共32bit.，
如：11000000101010000000010101111011，为方便记忆，用点分十进制表示IP地址。如：192.168.5.123.
4. IP地址分类
为了更好的管理和使用这些资源，InterNIC将IP地址资源划分为5类：A类、B类、C类、D类、E类。
（1）A类IP地址
A类IP地址的最高位是设为“0”。
接下来的7位表示网络ID，剩下的24位表示主机ID；如果用十进制表示，A类地址的网络地址在1-126之间（0和127留作它用），如：10.1.1.1、126.1.1.1就是A类地址
（2）B类IP地址
B类IP地址的前两位设为“10”，接下来的14位表示网络ID，剩下的16位表示主机ID；如果用十进制表示，B类地址的第一个字节在128-191之间，如：172.168.1.1就是B类地址。
（3）C类IP地址
C类IP地址的前3位设为“110”。接下来的21位表示网络ID，剩下的8位表示主机ID；如果用十进制表示，就是C类地址的第一个字节在192-223之间，如：192.168.123.7、202.14.16.11就是C类地址。
（4）D类IP地址
D类地址以“1110”开头，说明第一个字节从224-239；D类地址用于组播目的，你可以通过组播地址将数据发送给多个主机。
（5）E类地址
E类地址最高四位以“1111”开头，代表的第一个字节在240-254之间；E类地址并不分配给用户使用，而是一个实验性地址，用于科学研究。
6. 特殊用途IP地址
IP地址的主机ID不能设成“全部为0”或“全部为1”。当IP地址中的主机ID中的所有位都设置为“0”时，它表示为一个网络；当IP地址中的主机ID中的所有位都设置为“1”时，它表示广播地址。如：168.123.255.255或202.114.26.255.
7. 可分配给主机使用的IP地址
（1）计算每一个网段可用主机地址：假定这个网段的主机部分位数为n，那么可用的主机地址个数为2n-2个。
（2）C类网段192.168.1.0，有8个主机位，共有28=256个IP地址，去掉一个网络地址192.168.1.0，一个广播地址192.168.1.255，共有254个可用主机地址。
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