1.5 IP地址的管理
在电话通信中，不同的电话用户是靠电话号码来识别的。同样，在网络中为了区别不同的计算机，也需要给计算机指定一个联网专用号码，这个号码就是IP地址（Internet Protocol Address），也称为互联网协议地址或网际协议地址。接入互联网的计算机必须有全球唯一的IP地址，IP地址可以看作计算机入网的“身份证号”，用于在网络通信时准确定位和标识计算机。例如，IP地址就像是我们的家庭住址一样，如果你要给一个人写信，你就要知道他（她）的地址，这样邮递员才能把信送到。计算机发送信息就好比邮递员送信一样，它必须知道唯一的“家庭地址”，才能不至于把信送错人家。只不过我们生活的地址使用数字和文字结合来表示的，而计算机的地址必须用二进制数字表示而已。
在Internet上，每一台主机分配的地址必须符合全球的网络规划，不能随意设定。可以把连接互联网络的计算机看成程控电话机，类似于分配给电话的电话号码就是计算机的IP地址。从低层的网络信息传送层看，网络协议通过获取信息包上的地址，不断地将信息包发送给地址所指定的计算机，各类网络设备也能准确根据IP地址相互传递信息包，实现信息在不同地址的设备之间自动地交换和传递。传统的电话网其实也正在与IP网走向融合，以IP为基础的实时通话技术越来越成熟。
Internet上的每台主机（Host）都必须有唯一的IP地址。IP协议使用这个地址在主机之间传递信息，地址的唯一性是Internet上计算机能够通信的基础。IP地址分为IPv4与IPv6两大类。常用的IPv4地址，其实质由一组数字组成，该数字长度为四个字节组成，整个IPv4地址共计32位二进制，由此可知IPv4地址理论上共有232个。从表达方式上看，IPv4每个字节分为一段，共计4段，每段8位二进制。若用十进制数字表示，每段数字范围为0～255，段与段之间用句点隔开，即用常用的“点分十进制”，表示成（a.b.c.d）的形式。其中，a、b、c、d都是0～255之间的十进制整数。例如，某个IPv4地址为192.168.0.2。通过查看【本地连接属性】的【Internet协议（TCP/IP）属性】，还可以查看和更改计算机的IP地址，如图1.2所示。
图1.2 Windows系统IP地址的设置
实际上，图1.2显示的地址并不是真实地接入互联网的IP地址，而是用于自己设计的局域网的地址。一般的个人计算机访问互联网时，会通过网络管理部门的一个设备，这个设备会将互联网真实的IP地址与你的局域网的自定义的IP地址对应起来。这也是我们上网前拨号或登录时要完成的工作，用以实现自己局域网内的计算机和互联网真实IP地址的对应。
通过查看邻近局域网计算机的IP地址，可以发现IP地址与电话号码类似，像电话的区号一样，同一区域计算机的IP地址前面的数字基本不变，最后一个字节的数字发生着规律变化。
每一个IP地址都由网络ID和主机ID两部分组成，网络ID表示某处整个网络计算机的共同特征，对于一个网络中所有计算机而言，网络ID是不变的。处于该网络的每台计算机都必须有不同的主机ID以确保和其他入网的计算机区分开来。因此，在一个小范围的局域网范围内（如在一间大办公室内），经常简单地用计算机的IP地址4个字节中的最后一个字节的数字表示该计算机的IP。
真实的互联网IP地址分为以下三类。
A类地址的网络ID仅用一个字节（第一位必须是0）表示，因此全球仅仅有28-1=255个此类地址的网络，此类地址的每个网络内主机数量可达约2～224台，也即1677万多台，此A类地址目前基本在美国使用，A类地址格式如下所示。
B类地址的网络ID用两个字节（第1、2位必须是10）表示，因此全球有214-2=16382个此类地址的网络，此类地址的每个网络内主机数量可达约2～216台，也即65534台，B类地址格式如下所示。
C类地址的网络ID用两个字节（第1、2位必须是10）表示，因此全球有多达222-2≈419万个此类地址，此类地址的每个网络内主机数量仅可达约2～28台，也即254台，此类地址基本被分配在全世界各地使用。
由于互联网的蓬勃发展，IP地址的需求量越来越大，使得IPv4匮乏严重，该地址发放愈趋严格，各项资料显示全球IPv4位址可能在2011年已经全部发完。地址空间的不足必将妨碍互联网的进一步发展，为了扩大地址空间，拟通过IPv6重新定义地址空间。IPv6采用128位地址长度。在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外，还考虑了在IPv4中解决不好的其他问题。
理论上IPv6已经很成熟，但实际上，全世界各地的网络基础设施全面升级支持IPv6还有很长的路要走。在网络连接的行业实践中，由于实际在线的计算机总比联网的计算机要少，网络行业早在已使用临时分配动态地址的方式，临时为登录网络的计算机分配一个IP地址。也就是说，很多计算机上网时实际在共享同一个地址，这样就节约了大量IPv4的地址资源；否则，新增的计算机和智能终端的数量早已无法便捷地接入互联网了。