IP地址与物理地址

            图7.4表示IP地址与物理地址(也可称为硬件地址)的区别，可以看出，IP地址放在IP数据报的首部，而硬件地址则放在MAC帧的首部。在网络层及以上使用的是IP地址，而链路层及以下使用的是硬件地址。在IP层抽象的互联网上，看到的只是IP数据报，而在具体的物理网络的链路层，看到的只是MAC帧。

1. 子网的划分
            现在看来，IPv4中IP地址的设计确实有不够合理的地方。例如，IP地址在使用时有很大的浪费，若某个单位申请到了一个B类地址，该单位只有1万台主机，于是其余五万五千多个主机号就白白地浪费了，因为其他单位的主机无法使用这些号。因此在IP地址中又增加了一个“子网号字段”，子网号字段究竟选多长，由本单位根据情况确定。用子网掩码来区分子网号与主机号的分界线。子网掩码由一连串的“1”和一连串的“0”组成。“1”对应于网络号和子网络号字段；“0”对应于主机号字段。图7.5表示子网掩码的意义。

            若一个单位不进行子网划分，则其子网掩码即为默认值，此时子网掩码“1”的长度就是网络号的长度。因此A,B,C类IP地址，其对应的子网掩码默认值分别为255.0.0.0；255.255.0.0；255.255.255.0。
2. 地址转换
上面讲的IP地址是不能直接用来进行通信的。这是因为：
（1） IP地址只是主机在网络层中的地址，若要将网络层中传送的数据报交给目的主机,还要传到链路层转变成mac帧后才能发送到网络，而MAC帧使用的是源主机和目的主机的硬件地址。因此必须在IP地址和主机的硬件地址之间进行转换。
（2） 用户平时不愿意使用难以记忆的主机号，而愿意使用易于记忆的主机名字。因此也需在主机名字和IP地址之间进行转换。
            由IP地址到物理地址的转换由地址解析协议（ARP）完成。而由物理地址转换到IP地址使用RARP协议。由主机名字到IP地址的转换用域名系统（DNS）。互联网迅速发展暴露出目前使用的IP协议（IPv4）不适用了。主要的问题是32bitIP地址不够用；另一个原因是它还不适于传递语音和视频等实时性的业务，所以现在已提出下一代的IPv6。它的主要变化是，IPv6使用了128bit的地址空间，并使用了全新的数据报格式，简化了协议，加快了分组的转发，允许对网络资源的预分配和允许协议继续演变，并增加了新的功能等。