这里我们介绍一下什么是网络地址，什么是主机地址：我们知道，在不同主机之间除了有传输数据的线路，还有分配数据的路由器，路由器的作用就是通过其自身的网络地址和接口的映射来决定把数据传输给谁。一般来说我们通过链路层发出的数据包括以下这些信息：目标IP地址，源IP地址，目标MAC（介质访问地址，此地址由设备的制造商赋予，全球唯一）地址，自身MAC地址，数据，到达路由器后它会选择一个合适的通道把数据传送到下一个网络地址，数据会从一个路由器跳到另外一个路由器（逐跳的方式），当数据从最后一个路由器发出后，通过ARP就可以把数据送到目标主机，ARP寻址用到的就是主机地址。IP地址是网络地址和主机地址统一，我们区分他们的方法就是通过子网掩码，子网掩码是高位全为1，低位全为0的和IP等长的数据区域，把子网掩码和IP地址相与就可以得到高位的IP网络地址。
如果我们一个网络中只有少数几台主机，这就意味着我们只需要很少的几种主机地址就可以区分这些主机，那么我们的思路是把子网掩码的更多的位赋1，使得高位有更多位数来分配更多的子网络，这是一种充分利用位数的思路。
子网规划示意图：

IP地址的特殊情况。全为0，一般缺省情况是不支持这种情况的。
公有地址和私有地址。为了节省地址的数量，我们把地址分为公有地址和私有地址，公有地址是对外的且其地址唯一，私有地址是对内的，在内部使用的时候用的是私有地址，我们用公有地址来接收数据，转为私有地址再使用，我们要把信息发出去时要先转化为公有地址再发出去。
VLSM是一种可变长度子网掩码的协议，使得地址空间的分配更加灵活，得到优化。
②ICMP协议（控制消息协议）：它主要用在对信息的发送的判断处理上。
查询报文。比如在cmd中的Ping指令，它可以去尝试连接某个网，如果能够寻找到就会有返回信息；在Ping自身IP时，指令经过一个回路会回到原处，此时不需要网络。
错误报文。错误报文可能出现在信息传输的不同环节上，分为几种不可达。网络不可达：主机1把信息发到路由器上之后，发现这个路由器上没有到达指定位置的网络地址的映射，会返回一个网络不可到达的指令；主机不可到达：在网络可达的情况下，如果在与主机2连接的路由器发出信息后，服务器down机了，便会返回主机不可达到；禁止分割：当数据的大小超过数据包最大传输单元（MTU）时，我们需要把数据包分割为两个较小的单位才可以通过路由器，但如果路由器禁止分割，数据包就无法通过，便会返回禁止分割；当数据包到达主机2但是主机2上没有TCP/IP协议（这种情况一般不会发生），会返回协议不可达；端口不可达：即使数据包通过了最后一步，连接上了服务器，但相关端口的软件没有开，那么数据仍然无法达到，此时返回端口不可达。
ICMP超时：每个数据包在发出后会在数据段标识TTL这个值，初值大于0，每经过一个路由器就会减1，一旦减到0，这个数据包就会被丢弃，返回ICMP超时，丢弃这个数据包，这样可以防止数据包在两个路由器之间不断回传。
ICMP重定向：当主机1向主机2发送数据时，默认网关是发给路由器B，路由器B发现下一跳是发给路由器A，而路由器A的接口和之前的数据包接收的接口是同一个，那么它会向主机发送一个ICMP重定向报文，告诉它以后把数据发给路由器A，这就是重定向。

ICMP重定向图示：
在Ping指令中，ICMP还可以实现计算数据的往返时间，用接收到数据包的时间减去发送数据包的时间就可得到往返时间。
③ARP协议（地址解析协议）：这也是一种映射，它是映射在主机中的，它存储的信息是IP地址到MAC的映射。IP和MAC的区别就是IP是由网络服务供应商分配提供的地址，IP在大的范围内是可能重复的，MAC是由计算机的制造商生产的时候赋予计算机的全球唯一的标识。假设主机1和主机2在同一个网络中，主机1有主机2的IP但不知道它的MAC地址，这时候数据是无法送达主机2的，这时需要用到广播的形式。以太网中，主机之间都有一条公用的总线，主机1发送消息给总线，所有网络内的主机都能收到，他们会匹配目的IP地址，如果匹配上就会应答，向主机发送自己的IP和MAC，同时把主机的IP和MAC映射到自己的ARP中，便于下次发消息，其他主机虽然不会去应答，但也会把主机1的信息映射到自己的ARP中。
④RARP协议（反向地址解析协议）：和ARP的区别的这类协议的主机自身无磁盘空间，它的信息都存放在别的服务器中，在发送信息前需要回去需要的数据，比如它已知自己的MAC，需要获取自己的IP，发出广播后，其授权服务器接收到信息后就会产生应答，把它的IP地址返回。
⑤DHCP协议（动态主机配置协议）：它的作用是使得主机的配置可以在服务器中完成，通过服务器去配置其他主机的IP，子网掩码，默认网关等参数。这使得维护修改IP数据的成本大大降低了。

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