一、IP基本介绍
1、IP(Internet Protocol,网际协议)主要负责将数据包发送给最终的目标计算机。因此，IP能让世界上任何两台计算机之间进行通信。
2、IP对应OSI模型中的第三层
二、IP的作用
1、数据链路的地址被抽象化为IP地址，使得多个链路之间能进行通信。
三、IP相关的具体技术
1、IPv4
（1）IP地址（IPv4地址）由32位正整数来表示。具体示例如下：
（2）IP地址由网络和主机两部分标识组成，具体见图
（3）IP地址分4类，分别是A类、B类、C类、D类，具体区分如下
A类首位是 “0”开头的地址，1到8位是它的网络标识。即0.0.0.0~127.0.0.0是A类的网络地址。后24位为主机标识，因此一个网段可容纳主机上限为16777214个；
B类首位是 “10”开头的地址，1到16位是它的网络标识。即128.0.0.0~191.255.0.0是B类的网络地址。后16位为主机标识，因此一个网段可容纳主机上限为65534个；
C类首位是 “110”开头的地址，1到24位是它的网络标识。即192.168.0.0~223.255.255.0是C类的网络地址。后8位为主机标识，因此一个网段可容纳主机上限为254个；
D类首位是 “1110”开头的地址，1到32位是它的网络标识。即224.0.0.0~239.255.255.255是D类的网络地址。没有主机标识，常被用于多播；
2、子网掩码
（1）网络标识相同的计算机必须同属于同一个链路。例如，架构B类IP网络时，理论上一个链路内允许6万5千多台计算机连接。然而实际网络结构中，一般不会有在同一个链路上连接6万5千多台计算机的情况。因此直接使用A类或B类地址确实浪费。子网与子网掩码技术的推行就是为了减少这种浪费。
（2）子网掩码(subnet mask)是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。
（3）子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。
（4）自从引入子网以后，一个IP地址就有了2种识别码。一是IP地址本身，一是表示网络部分的子网掩码。子网掩码对应IP地址网络标识部分的位全部时“1”，对应IP地址主机标识的部分则全部为“0”。因此，一个IP地址可以不在受限于自己的类别，而是可以用这样的子网掩码自由地定位自己的网络标识长度。
（5）举例如下
3、IPv4首部
（1）通过IP进行通信时，需要在数据的前面加入IP首部信息。IP首部种包含着用于IP协议进行发包控制时所有的信息。
（2）下图便是IP的数据报格式。
4、DNS
（2）域名申请
（3）域名解析（DNS）
5、ARP
（1）ARP介绍
ARP是一种解决地址问题的协议。以目标IP地址为线索，用来定位下一个应该接收数据分包的网络设备对应的MAC地址。如果目标主机不在同一个链路上时，可以通过ARP查找下一跳路由器的MAC地址。不过ARP只适用于IPv4,不适用于IPv6。
（2）ARP工作机制
ARP借助ARP请求与ARP响应两种类型的包确定MAC地址。具体示例如下：
（3）如果每发送一个IP数据都要进行一次ARP请求以此确定MAC地址，那将会造成不必要的网络流量，因此通常的做法是把获取的MAC地址缓存一段时间。即把第一次通过ARP获取到的MAC地址作为IP对MAC的映射关系记忆到一个ARP缓存表中，下一次再向这个IP地址发送数据时不需要再重新发送ARP请求。
6、DHCP
（1）如果逐一为每一台主机设置IP地址会非常繁琐。特别是笔记本、智能手机、平板等设备的使用，要经常重新设置IP地址。于是，为了实现自动设置IP地址、统一管理IP地址分配，就产生了DHCP（Dynamic Host Configuration）协议。有了DHCP，计算机只要连接到网络，就可以进行TCP/IP通信。DHCP在IPv4和IPv6中都可以使用。
（2）DHCP工作机制
使用DHCP之前，首先要架设一台DHCP服务器（很多时候该网段的路由器充当DHCP服务器）。此外，还需要将相应的子网掩码、路由控制信息以及DNS服务器的地址等设置到服务器上。致谢
1、《图解TCP IP》[第5版] 作者 (日)竹下隆史,等 译者 (日)乌尼日其其格