IP地址
ip地址是ip協議提供的一種統一的地址格式，它為互聯網上的網絡設備分配一個用來通信的地址。目前有ipv4和ipv6兩種。
ipv4
ipv4 是一個32位數二進制數，占4個字節大小，由於用一個大整數不方便記憶和使用，於是采用了點分10進制表示方法，及將其拆分為4個字節，每個字節為一個0-255的10進制數字，並用.分隔。
ip地址又分為公網地址和私網地址，公網地址需要向因特網信息中心請求，可以直接在互聯網上使用。私網地址只能在組織內部的局域網中使用。不能超過該范圍。
子網掩碼(mask)
子網掩碼的作用主要用來划分一個ip地址的網絡號和主機號，划分的方式是將子網掩碼進行位與運算，得到的結果就是網絡號。一般的子網掩碼為255.255.255.0,或者255.255.0.0形式，也有其他的子網掩碼。假如ip地址為120.78.239.100的ip地址的子網掩碼為255.0.0.0，則相與計算之后的結果為120.0.0.0，這個結果便是網絡號。主機號則為后面三位0的位置。
網關（GATEWAY）
網關又稱為網間連接器，協議轉化器，在網絡層上是實現網絡互聯。網關實質上是一個網絡通向其他網絡的IP地址。兩個處於不同網絡段的主機是無法進行通信的，通信需要經過網關和硬件層面上的路由器實現。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，再由網關通過具有路由功能的設備（路由器，具有路由協議的設備，代理服務器）轉發給網絡B的網關，網絡B的網關再轉發給網絡B中的對應主機。
ipv6
IPv4地址使用四字節描述，所能組合的個數也是有限的，所以ipv4地址在現代互聯網的試用下幾乎消耗殆盡，開始無法滿足人們對ip地址的需求，於是出現了ipv6地址協議，ipv6使用了128位二進制數表示，基本解決了IP地址短缺的情況，但是目前還存在諸多的協議問題。
ipv6使用冒號表示法：將4個16進制數分為一組，一共8組，並采用冒號分割的表示的方式。形如fd23:34ab:babe:cd89:4c2b:0:0:23de的表示形式，地址中連續的0也可以省略，但僅可省略一處，省略處使用兩個::分割即可，即fd23:34ab:babe:cd89:4c2b::23de。0.0.0.0.0.0.0.1
也等價於::1
ip地址的分類
ip地址根據不同的段划分為ABCDE5類，
A類
第一字節為網絡位，子網掩碼為255.0.0.0，且IP地址第一個字節第一位必須為0，即
| 二進制表示 | 十進制表示 | |
| 起始 | 00000001 00000000 00000000 00000000 | 0.0.0.0 |
| 結束 | 01111111 11111111 11111111 11111111 | 127.255.255.255 |
第一字節為網絡位，除去127本地回環地址，網絡ID共有126個，每個網絡號有 256^3 - 2 = 1677714個主機號（減去一位主機號和廣播號）
B類
前兩個字節為網絡號，即子網掩碼255.255.0.0，且前兩位必須為10打頭，即
| 二進制表示 | 十進制表示 | |
| 起始 | 10000000 00000000 00000000 00000000 | 128.0.0.0 |
| 結束 | 10111111 11111111 11111111 11111111 | 191.255.255.255 |
前兩位為網絡號，所以網絡ID有214=16384個網絡，每一網絡中的主機個數為：2562 -2 = 65534
C類
前三個字節為網絡位，子網掩碼為255.255.255.0，前三位為110
| 二進制表示 | 十進制表示 | |
| 起始 | 11000000 00000000 00000000 00000000 | 192.0.0.0 |
| 結束 | 11011111 11111111 11111111 11111111 | 223.255.255.255 |
前三位為網絡號，所以網絡號共有2^21 = 2097152個，每個網絡號中有256-2=254個主機號
D類
多播地址，最高位前4位為1110，那么地址范圍為
| 二進制表示 | 十進制表示 | |
| 起始 | 11100000 00000000 00000000 00000000 | 224.0.0.0 |
| 結束 | 11101111 11111111 11111111 11111111 | 239.255.255.255 |
E類
實驗用地址
主要關注A、B、C三類地址，在這些地址中，還包括了一些私有地址范圍
| 類別 | 最大網絡數 | IP地址范圍 | 單網段最大主機數 | 私有地址范圍 |
| A類 | 126 | 0.0.0.0-127.255.255.255 | 167777214 | 10.0.0.0-10.255.255.255 |
| B類 | 16384 | 128.0.0.0-191.255.255.255 | 65534 | 172.16.0.0-172.31.255.255 |
| C類 | 2097152 | 192.0.0.0-223.255.255.255 | 254 | 192.168.0.0-192.168.255.255 |
除了以上部分私有地址，還包括部分特殊的地址。
- 255.255.255.255為限制廣播地址，該地址只能在本網絡內部。
- 127.x.x.x的地址為我們電腦的本地回環，這個地址只能在本地主機上使用。
- 169.254.x.x 是在window中使用DHCP動態獲取IP失敗后，將會被隨機分配一個這樣的臨時地址。
路由Routing簡介
兩個網絡之間的通信就需要路由，也就是需要路由器，通過路由器去轉發這些需要跨網絡的數據包，在路由器上維護着路由表，他知道根據什么的路徑可以將數據包發往目的地址。
在本機上可以常看這個路由表的信息，cmd命令行中使用route print，Linux中使用route -n查看。
每一行消息就是一條路由表信息，都與該主機上網卡中的配置關聯，網卡配置文件的路徑為 /etc/sysconfig/network-scripts ，以上兩條路由信息，從最后字段iface可以看出由配置文件中的ifcfg-ens33路由產生。Destination表示目標網段，Geteway表示去往目的地應該使用經過的網關，網關只有在Flag字段中帶有G標記才有意義，否則就是0.0.0.0，因為第二條記錄是一個本地網絡，所以可以直接直接到達。
文件中包括以下幾行內容，IP地址，掩碼和網關配置，與路由表中的信息匹配。
路由表如何工作的
假如我們需要在本機上需要連接百度服務器和或本地網絡中的一個192.168.236.200的主機，通過ping命令可以看到百度的IP地址為：39.156.69.79。
如果想要到達百度服務器，如何知道如何進行路由。查看路由表，將目的的ip地址與Genmask做按位與操作，首先會匹配掩碼更長的，也就是上面的255.255.255.0， 如果長度相同，根據Metric值匹配的順序，按位與后將結果與Destination字段值比較，如果相同，則使用該條路由。訪問百度服務器時候，優先匹配第二條信息，位於過后顯然結果不同，所以比較第一條，結果剛好相同，而該條記錄的網關為192.168.236.2，則該消息將會到該網關的路由表中繼續查詢匹配，由此經過若干節點到達百度的服務器。
而當我們使用ping訪問本地網絡中的一個主機時，第二條路由信息將會被匹配，表示在同一網段的，直接轉發即可。
路由器
路由器的所有端口都可以綁定一個ip地址，每一個ip地址位於不同的網絡中，由此路由器可以將兩個網絡進行連接。連入的一個網絡的設備可以動態和靜態分配ip地址。動態分配一般有DHCP動態路由協議完成，會自動分配一個ip地址給該設備，或者通過路由協議動態計算，並不斷更新路由表完成。也可以由用戶手動指定一個ip地址。