IP地址

互联网协议地址（英语：Internet Protocol Address，又译为网际协议地址），缩写为IP地址（英语：IP Address），是分配给网络上使用网际协议（英语：Internet Protocol, IP）的设备的数字标签。IP地址主要有两个功能：标识主机或网络 和 寻址（英语：location addressing）。1981年，IETF 定义了32位IP地址的 IPv4 。随着互联网的发展，网络位置（IPv4）渐渐被消耗殆尽，虽然当前的网络地址转换及无类别域间路由等技术可延缓网络位置（IPv4）匮乏之现象，但为求解决根本问题，从1990年开始，互联网工程工作小组开始规划IPv4的下一代协议，除要解决即将遇到的IP地址短缺问题外，还要发展更多的扩展，为此IETF小组创建IPng，以让后续工作顺利进行。1994年，各IPng领域的代表们于多伦多举办的IETF会议中，正式提议IPv6发展计划，该提议直到同年的11月17日才被认可，并于1996年8月10日成为IETF的草案标准，最终IPv6在1998年12月由互联网工程工作小组以互联网标准规范（RFC 2460）的方式正式公布。IP地址以人类可读的数字和符号编写并显示，例如IPv4地址中的 172.16.254.1 以及IPv6地址中的 2001:db8:0:1234:0:567:8:1 。通过在IP地址上添加有效位数的后缀（例如 192.168.1.15/24 ），以CIDR（英语：Classless Inter-Domain Routing，又翻译为：无类域间路由）表示法用来指定地址的路由前缀的大小，这等效于历史上使用的子网掩码255.255.255.0。IP地址空间是由互联网号码分配局（英语：Internet Assigned Numbers Authority，简称：IANA）以及其他5个区域互联网注册管理机构（英语：Regional Internet Registry，简称：RIR）在其指定区域内分配给本地Internet注册表，例如网络服务提供商（英语：Internet Service Providers，简称：ISP）和其他最终用户。IPv4地址被IANA以块为单位分布给RIR，每个地址块大约为1680万个地址，但自2011年以来在IANA级别已用尽。在非洲，RIR中只有1个RIR仍然可以给当地分配。一些IPv4地址是为专用网络保留的，并不是全局唯一的。网络管理员为每一台连接到网络上的设备分配一个IP地址。根据网络的惯例和软件的功能，这样分配也许是基于静态（固定或永久）或动态进行的。常见的IP地址分为 IPv4 与 IPv6 两大类，但是也有其他不常用的小分类。IP地址有两个主要的功能：IP网络可以在IPv4和IPv6中划分子网。为此，将IP地址识别成由两部分组成：网络前缀（高位）和其余的位【称为其余字段，主机标识符或者接口标识符（IPv6）】，用于网络内的主机编号。子网掩码（subnet mask）或CIDR表示法确定了IP地址如何分为网络部分和主机部分。子网掩码一词仅用于IPv4地址中。但是，两个版本的IP地址都使用CIDR概念和符号。在此，在IP地址后面加斜杠和用于标识网络部分的位数（十进制），也称路由前缀。例如：IPv4地址及其子网掩码分别可以是192.0.2.1和255.255.255.0。因为IP地址的前24位表示网络和子网，所以相同的IP地址和子网的CIDR表示法为192.0.2.1/24。IP地址由32位二进制数组成，为便于使用，常以XXX.XXX.XXX.XXX形式表现，每组XXX代表小于或等于255的10进制数，该表示方法称为点分十进制。例如维基媒体的一个IP地址是208.80.152.2。地址可分为A、B、C、D、E五大类，其中E类属于特殊保留地址。IP地址是唯一的。当前IPv4技术可能使用的IP地址最多可有4,294,967,296个（即232）。看上去像是很难会用尽，但由于早期编码和分配上的问题，很多区域的编码实际上被空出或不能使用。加上互联网的普及，使大部分家庭都至少有一部电脑，连同公司的电脑，以及连接网络的各种设备都消耗大量IPv4地址资源。随着互联网的快速成长，IPv4的42亿个地址最终于2011年2月3日用尽。相应的科研组织已研究出128位的IPv6，其IP地址数量最高可达3.402823669 × 1038个，届时每个人家居中的每件电器，每件对象，甚至地球上每一粒沙子都可以拥有自己的IP地址。在A类、B类、C类IP地址中，如果主机号是全1，那么这个地址为直接广播地址，它是用来使路由器将一个分组以广播形式发送给特定网络上的所有主机。32位全为1的IP地址“255.255.255.255”为受限广播地址（"limited broadcast" destination address），用来将一个分组以广播方式发送给本网络中的所有主机，路由器则阻挡该分组通过，将其广播功能限制在本网内部。说明：D类与E类IPv4地址不区分网络地址与主机地址从IPv4到IPv6最显著的变化就是网络地址的长度。RFC 2373和RFC 2374定义的IP地址，就像下面章节所描述的，有128位长；IP地址的表达形式，一般采用32个十六进制数。IP中可能的地址有2128≈3.4×1038个，具体数量为340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456（即1632)，因为32位地址每位可以取16个不同的值。 在很多场合，IP地址由两个逻辑部分组成：一个64位的网络前缀和一个64位的主机地址，机地址通常根据物理地址自动生成，叫做EUI-64（或者64-位扩展唯一标识）