一、虚拟互连网络
把数据在计算机网络中传输的细节屏蔽掉，将整体视为一个虚拟网络
IP协议可以使得复杂的实际网络变为一个虚拟互连网络，它使得网络层专注于数据转发
二、IP地址
IP地址长度位32位，常分为4个8位，用点分十进制来表示（0~255）
例如255.255.255.255、70.12.34.34等
三、IP协议的组成
1.【IP协议版本】有IPv4和IPv6两个版本，通信双方版本必须一致
2.【首部长度】
3【服务类型】
4.【总长度】IP数据报总长度（IP首部 + IP数据）
5.【标识】
6.【标志】
7.【片偏移】分片后记录位置
8.【TTL】IP数据报文在网络中的寿命，每经过一个设备TTL - 1，当TTL = 0时必须丢弃该报文
9.【协议】数据的协议类型
10.【首部校验和】校验IP首部是否出错
11.【源IP地址】发送设备的地址
12.【目的IP地址】接收设备的地址
四、IP协议的转发
由“目的IP地址 - 下一跳IP地址”所组成的表叫路由表
数据在转发的过程中会不断查询路由表，以获取下一跳的MAC地址
五、ARP协议
ARP（Address Resolution Protocol）即地址解析协议
它可以将网络层32位的IP地址转换为数据链路层48位的MAC地址
由“IP地址 - MAC地址”所组成的表称为ARP缓存表，缓存表的记录会随着IP地址变化而变化
（在上图中，计算机A将数据报文交给数据链路层时，会同时查询ARP缓存表中的目的MAC地址，查询完成后再将数据封装，最后通过物理层传递给目的设备）
六、RARP协议
RARP（Reverse Address Resolution Protocol）即逆地址解析协议
它的效果与ARP协议相反，即将MAC地址转换为IP地址
七、IP地址的分类
1.【A类地址】网络号占8位 + 主机号占24位
2.【B类地址】网络号占16位 + 主机号占16位
3.【C类地址】网络号占24位 + 主机号占8位
4.【D类地址】1110…
5.【E类地址】1111…
特殊的主机号：
①【主机号全0】表示当前的网络段，不可分配位特定主机
②【主机号全1】表示广播地址，向当前网络段所有主机发消息
③【A类地址网络段全0】表示特殊网络
④【B类地址网络段后七位全1】表示回环地址（本地虚拟接口）
⑤【B类地址网络段(10000000.00000000:128.0)】不可使用
⑥【C类地址网络段(192.0.0)】不可使用
八、子网划分
针对每一类IP网络进一步划分出更小的网络，这些被划分的网络称为子网
子网掩码可以用来快速计算出子网归属的IP号
子网掩码有32位，由连续的1与0组成（1的个数 = 网络号 + 子网号的位数，0的个数位主机号的位数）
【A类地址】255.0.0.0
【B类地址】255.255.0.0
【C类地址】255.255.255.0
例如，IP为193.10.10.6的一个C类网络地址，它的子网掩码为255.255.255.128
两者以二进制形式进行与运算后得到193.10.10.0
九、无分类编址CIDR
CIDR没有A、B、C类网络号，也没有子网划分的概念
CIDR将网络前缀相同的IP地址称为一个CIDR地址块，网络前缀是任意位数的
例如193.10.10.129/25
十、内外网
【内网地址】内部机构使用，避免与外网地址重复
【外网地址】全球范围使用，全球唯一
十一、NAT技术
NAT（Network Address Translation）网络地址解析技术
它可以使多个主机通过一个公有IP访问互联网的私有网络
工作原理：通过NAT表（“旧地址 - 新地址” 映射）将内网IP与外网IP互相转换
十二、ICMP协议
ICMP（Internet Control Message Protocol）网际控制报文协议，封装在IP数据报当中
ICMP主要用于报告错误信息和异常情况
它分为差错报告报文（终点不可达、重定向、传输超时以及缺少参数等）和询问报文（回送和时间戳）
应用：Ping（用于检测网络质量）、Traceroute（探测IP数据报在网络中走过的路径）
