IP地址就是給英特網(wǎng)上的每一個主機（或路由器）的每一個接口分配一個全世界唯一的32位的標識符。

IP地址的編址方法的三個歷史階段：

1.分類的IP地址
2.子網(wǎng)的劃分
3.構(gòu)成超網(wǎng)

IP地址的特點

(1)每一個IP地址都由網(wǎng)絡(luò)號和主機號兩部分組成。從這個意義上來說，IP地址是一種分等級的地址結(jié)構(gòu)。分兩個等級的好處是：
第一：
IP地址管理機構(gòu)在分配IP地址時，只分配網(wǎng)絡(luò)號（第一級），而剩下的主機號（第二級）則由得到該網(wǎng)絡(luò)的單位自行分配。這樣就方便了IP地址的管理。
第二：
路由器僅根據(jù)目的主機所連接的網(wǎng)絡(luò)號來轉(zhuǎn)發(fā)分組（而不考慮目的主機號），這樣就可以使路由表中的項目數(shù)大幅度減小，從而減小了路由表所占的存儲空間以及查找路由表的時間。

（2）實際上IP地址時標志一個主機（或路由器）和一條鏈路的接口。當一個主機同時連接到兩個網(wǎng)絡(luò)上時，該主機就必須同時具有兩個響應(yīng)的IP地址，其網(wǎng)絡(luò)號必須是不同的。這種主機稱為多歸屬主機。由于一個路由器至少連接到兩個網(wǎng)絡(luò)，因此一個路由器至少應(yīng)當有兩個不同的IP地址。

（3）按照英特網(wǎng)的觀點，一個網(wǎng)絡(luò)是指具有相同網(wǎng)絡(luò)號net-id的主機集合，因此，用轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)橋連接起來的若干局域網(wǎng)仍為一個網(wǎng)絡(luò)，因為這些局域網(wǎng)都具有相同的網(wǎng)絡(luò)號。具有不同網(wǎng)絡(luò)號的局域網(wǎng)必須使用路由器互連。

（4）在IP地址中，所有分配到網(wǎng)絡(luò)號的網(wǎng)絡(luò)（不管是范圍很小的局域網(wǎng)，還是可能覆蓋很大地理范圍的廣域網(wǎng)）都是平等的。

（1）在同一局域網(wǎng)上的主機或路由器的IP地租中的網(wǎng)絡(luò)號必須是一樣的。
（2）用網(wǎng)橋（它只在鏈路層工作）互連的網(wǎng)段依然是一個局域網(wǎng)，只能有一個網(wǎng)絡(luò)號
（3）路由器總是具有兩個或兩個以上的IP地址，即路由器的每一個接口都有一個不同網(wǎng)絡(luò)號的IP地址。

IP地址和硬件地址的區(qū)別

從層次的角度看，物理地址是數(shù)據(jù)鏈路層和物理層使用的地址，而IP地址是網(wǎng)絡(luò)層和以上各層使用的地址，是一種邏輯地址（之所以稱IP地址是邏輯地址是因為IP地址是使用軟件實現(xiàn)的）
在發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)從高層下到低層，然后才到通信鏈路上傳輸。使用IP地址的IP數(shù)據(jù)報交給數(shù)據(jù)鏈路層，就被封裝為MAC幀。MAC幀在傳送時使用的源地址和目的地址都是硬件地址，這兩個硬件地址都寫在MAC幀首部。
下面這張圖可以幫我理解：

IP地址放在IP數(shù)據(jù)報的首部，而硬件地址則放在MAC幀首部。在網(wǎng)絡(luò)層和網(wǎng)絡(luò)層以上使用的是IP地址。而數(shù)據(jù)鏈路層及以下使用的是硬件地址。如上圖所示：當IP數(shù)據(jù)報放入數(shù)據(jù)鏈路層的MAC幀以后，整個IP數(shù)據(jù)報就成為MAC幀的數(shù)據(jù)，因而在數(shù)據(jù)鏈路層看不見數(shù)據(jù)報的IP地址。

（1）在IP層抽象的互聯(lián)網(wǎng)上只能看見IP數(shù)據(jù)報。雖然IP數(shù)據(jù)報要經(jīng)過多個路由器，但在它的首部中的源地址和目的地址始不變。

（2）雖然在IP數(shù)據(jù)報 首部有源站IP地址，但是路由器只根據(jù)目的站的IP地址的網(wǎng)絡(luò)號進行路由器選擇

（3）在局域網(wǎng)的鏈路層，只能看見MAC幀。IP數(shù)據(jù)報被封裝在MAC幀中。MAC幀在不同網(wǎng)絡(luò)上傳送時，其MAC幀首部中的源地址和目的地址都要發(fā)生變化。

（4）盡管互連在一起的網(wǎng)絡(luò)的硬件地址，體系各不相同，但IP層抽象的互聯(lián)網(wǎng)卻屏蔽了下層這些很復雜的細節(jié)。只要我們在網(wǎng)絡(luò)層上討論問題，就能夠使用這些統(tǒng)一的，抽象的IP地址研究主機和主機或路由之間的通信。

地址解析協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)層使用的是IP地址，但實際網(wǎng)絡(luò)在鏈路上傳送數(shù)據(jù)幀時，最終還是必須使用該網(wǎng)絡(luò)的硬件地址。但是IP地址和下面的網(wǎng)絡(luò)硬件地址之間由于格式不同而不存在簡單的映射關(guān)系。此外，在一個網(wǎng)絡(luò)上可能經(jīng)常會有新的主機加進來，或撤走一些主機。更換網(wǎng)絡(luò)適配器也會使主機的硬件地址改變。地址解析協(xié)議ARP解決這個問題的方法是在在主機ARP告訴緩存區(qū)中存放一個從IP地址到硬件地址的映射表，并且這個映射表還經(jīng)常動態(tài)更新。

每一個主機都設(shè)有一個ARP 告訴緩存表，里面有本局域網(wǎng)上各主機和路由器的IP地址到硬件地址的映射表。這些都是該主機目前知道的一些地址。舉例說明，主機怎樣知道IP地址對應(yīng)的硬件地址：
當主機A要向本局域網(wǎng)上的某個主機B發(fā)送IP數(shù)據(jù)報時，就先在其ARP告訴緩存中查看有無主機B的IP地址，如果有，就在ARP查出對應(yīng)的硬件地址，再把這個硬件地址寫入MAC幀，然后通過局域網(wǎng)把該MAC幀發(fā)往此硬件地址。