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一个IP地址由网络号和主机号两部分组成，由4字节共32位的数字串组成，这4字节通常用小数点分隔。每字节可用十进制表示，如192.46.8.22。IP地址也可以用二进制和十六进制表示。
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IP地址分为5类，如下表所示，其中A、B、C类是常用地址。
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IP地址除了标识一台主机外，还有几种具有特殊意义的形式。
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（1）本网络的本台主机。若一个IP地址由全0组成，即0.0.0.0，表示在本网络上本台主机，当一台主机在运行引导程序但又不知道其IP地址时使用该地址。
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（2）本网络的某台主机。网络号各位全为"0"的IP地址，表示在这个网络中的特定主机。它用于一个主机向同网络中其他主机发送报文。
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（3）网络地址。主机号各位全为"0"的IP地址标识本网络的网络地址，不分配给任何主机。
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（4）直接广播地址（有时就简称为广播地址）。主机号各位全为"1"的IP地址，不分配给任何主机，它用于将一个分组发送给特定网络上的所有主机，即对全网广播。
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（5）受限（本地）广播地址。受限广播地址是32位全1的IP地址（255.255.255.255）。该地址用于主机配置过程中IP数据报的目的地址，此时，主机可能还不知道它所在网络的网络掩码，甚至连它的IP地址也不知道。在任何情况下，路由器都不转发目的地址为受限的广播地址的数据报，这样的数据报仅出现在本地网络中。
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（6）回送地址（Loopback Address）。A类网络地址127.X.X.X是一个保留地址，用于网络软件测试以及本地进程间的通信。
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如果一个组织不需要接入到因特网上，但需要在其网络上运行TCP/IP协议，最佳选择是使用私网地址，但Internet中路由器一般不转发目标地址为私网地址的数据包。私网地址如下表所示。
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由于IP地址的分配是以"网络"为单位进行的，如果一个部门拥有256个用户接入Internet，至少应该为该部门分配两个连续的C类网地址。很显然，这种分配制度导致了大量的IP地址资源的浪费。为了提高IP地址的使用效率，可采用借位的方式将一个网络划分为子网：从主机号最高位开始借位变为新的子网号，所剩余的部分仍为主机号。这使得IP地址的结构分为3部分：网络号、子网号和主机号。
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引入子网划分技术后带来了一个重要问题，即主机路由和路由设备如何判断一个给定的IP地址是否已经进行了子网划分，从而能正确地从IP地址中分离出有效的网络标识。通常，将引入子网划分技术前的A、B、C类地址称为有类别（Classful）的IP地址；将引入子网划分技术后的IP地址称为无类别（Classless）的IP地址，并因此引入子网掩码来描述IP地址中关于网络标识和主机号位数的组成情况。
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子网掩码（Subnetmask）通常与IP地址配对出现，其功能是告知主机或路由设备，IP地址的哪一部分代表网络号部分，哪一部分代表主机号部分。子网掩码使用与IP地址相同的编码格式，长32位，由一串1和跟随的一串0组成。子网掩码中的1对应于IP地址中的网络号（net-id）和子网号（subnet-id），而子网掩码中的0对应于IP地址中的主机号（host-id）。要得到网络或子网地址，只需将IP地址和子网掩码按位进行"与"运算即可。
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（1）用点分十进制表示法表示，如256.256.256.0、256.256.256.240等。
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（2）在IP地址后加一个"／网络号和子网号的位数"。例如，210.46.12.58/28就表示该IP地址的网络号（net-id）和子网号（subnet-id）共占用28位，主机号占用32-28=4位，如果用点分十进制表示法表示，则子网掩码为256.256.256.240，其二进制表示为
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11111111 11111111 11111111 11110000
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采用子网掩码是对网络编址的有益补充，但是还存在着一些缺陷，如划分的子网中较小的会浪费许多地址。为了解决这个问题，避免任何可能的地址浪费，就出现了可变长子网掩码（Variable Length Subnetwork Mask, VLSM）的编址方案。VLSM允许一个网络使用不同的网络掩码以适应不同规模的子网要求。
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