近幾年來，基于TCP/IP協(xié)議的Internet已逐步發(fā)展成為當今世界上規(guī)模最大、擁有用戶和資源最多的一個超大型計算機網(wǎng)絡，TCP/IP協(xié)議也因此成為事實上的工業(yè)標準。IP網(wǎng)絡正逐步成為當代乃至未來計算機網(wǎng)絡的主流。
IP網(wǎng)絡是由通過路由設備互連起來的IP子網(wǎng)構(gòu)成的，這些路由設備負責在IP子網(wǎng)間尋找路由，并將IP分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一個IP子網(wǎng)。
IP地址
IP地址是IP網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊罁?jù)，它標識了IP網(wǎng)絡中的一個連接，一臺主機可以有多個IP地址。IP分組中的IP地址在網(wǎng)絡傳輸中是保持不變的。
1.基本地址格式
現(xiàn)在的IP網(wǎng)絡使用32位地址，以點分十進制表示，如172.16.0.0。地址格式為：IP地址=網(wǎng)絡地址＋主機地址或 IP地址=主機地址＋子網(wǎng)地址＋主機地址。
網(wǎng)絡地址是由Internet權(quán)力機構(gòu)（InterNIC）統(tǒng)一分配的，目的是為了保證網(wǎng)絡地址的全球唯一性。主機地址是由各個網(wǎng)絡的系統(tǒng)管理員分配。因此，網(wǎng)絡地址的唯一性與網(wǎng)絡內(nèi)主機地址的唯一性確保了IP地址的全球唯一性。
2.保留地址的分配
根據(jù)用途和安全性級別的不同，IP地址還可以大致分為兩類：公共地址和私有地址。公用地址在Internet中使用，可以在Internet中隨意訪問。私有地址只能在內(nèi)部網(wǎng)絡中使用，只有通過代理服務器才能與Internet通信。
一個機構(gòu)或網(wǎng)絡要連入Internet，必須申請公用IP地址。但是考慮到網(wǎng)絡安全和內(nèi)部實驗等特殊情況，在IP地址中專門保留了三個區(qū)域作為私有地址，其地址范圍如下：
10.0.0.0/8：10.0.0.0～10.255.255.255
172.16.0.0/12：172.16.0.0～172.31.255.255
192.168.0.0/16：192.168.0.0～192.168.255.255
使用保留地址的網(wǎng)絡只能在內(nèi)部進行通信，而不能與其他網(wǎng)絡互連。因為本網(wǎng)絡中的保留地址同樣也可能被其他網(wǎng)絡使用，如果進行網(wǎng)絡互連，那么尋找路由時就會因為地址的不唯一而出現(xiàn)問題。但是這些使用保留地址的網(wǎng)絡可以通過將本網(wǎng)絡內(nèi)的保留地址翻譯轉(zhuǎn)換成公共地址的方式實現(xiàn)與外部網(wǎng)絡的互連。這也是保證網(wǎng)絡安全的重要方法之一。
無類域間路由（CIDR）
由于每年連入Internet的主機數(shù)成倍增長，因此Internet面臨B類地址匱乏、路由表爆炸和整個地址耗盡等危機。無類域間路由（CIDR）就是為解決這些問題而開發(fā)的一種直接的解決方案，它使Internet得到足夠的時間來等待新一代IP協(xié)議的產(chǎn)生。
按CIDR策略，可采用申請幾個C類地址取代申請一個單獨的B類地址的方式來解決B類地址的匱乏問題。所分配的C類地址不是隨機的，而是連續(xù)的，它們的最高位相同，即具有相同的前綴，因此路由表就只需用一個表項來表示一組網(wǎng)絡地址，這種方法稱為“路由表聚類”。
另外，除了“路由表聚類”措施外，還可以由每個ISP從InterNIC獲得一段地址空間后，再將這些地址分配給用戶。
路由選擇技術
IP網(wǎng)絡中的路由選擇是由路由設備完成的。路由器通過執(zhí)行一定的路由協(xié)議，為IP數(shù)據(jù)報尋找一條到達目的主機或網(wǎng)絡的最佳路由，并轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)報，實現(xiàn)路由選擇。
1.路由協(xié)議
路由協(xié)議分為兩大類：
路由選擇協(xié)議（Routing Protocol）
這類協(xié)議使用一定的路由算法找出到達目的主機或網(wǎng)絡的最佳路徑，如RIP（路由信息協(xié)議）等。
路由傳送協(xié)議（Routed Protocol）
這類協(xié)議沿已選好的路徑傳送數(shù)據(jù)報，如通過IP協(xié)議能將物理連接轉(zhuǎn)變成網(wǎng)絡連接，實現(xiàn)網(wǎng)絡層的主要功能——路由選擇。
2.直連路由與非直連路由
IP協(xié)議是根據(jù)路由來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的。路由器中的路由有兩種：直連路由和非直連路由。
路由器各網(wǎng)絡接口所直連的網(wǎng)絡之間使用直連路由進行通信。直連路由是在配置完路由器網(wǎng)絡接口的IP地址后自動生成的，因此，如果沒有對這些接口進行特殊的限制，這些接口所直連的網(wǎng)絡之間就可以直接通信。
由兩個或多個路由器互連的網(wǎng)絡之間的通信使用非直連路由。非直連路由是指人工配置的靜態(tài)路由或通過運行動態(tài)路由協(xié)議而獲得的動態(tài)路由。其中靜態(tài)路由比動態(tài)路由具有更高的可操作性和安全性。
IP網(wǎng)絡已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代網(wǎng)絡的標準，用IP協(xié)議組建網(wǎng)絡時，必須使用路由設備將各個IP子網(wǎng)互連起來，并且在IP子網(wǎng)間使用路由機制，通過IP網(wǎng)關互連形成層次性的網(wǎng)際網(wǎng)。
