網際網路世界一切通信都将IP化。IT行業無論你用哪種語音（C++，Java，PHP等），無論你偏軟體或偏硬體，最大公約數之一可能就有IP。國家在搞三網融合，即Internet，電話網，有線電視網将全用IP資料包傳輸資料。可以說IP是網絡的基石。本篇是我對IP協定包括VLSM和CIDR的了解。
IP的責任簡單地說就是将資料從源傳送到目的地。IP協定被封裝在TCPIP 5層協定中的網絡層上，具體格式如下：（以下是我個人對IP標頭的了解，權威的請查閱wikipedia或RFC791，另文中出現的IP均指IPv4）
1.版本（4位）：
4或6，表示IPv4還是IPv6
2.首部長度（4位）：
指明IP標頭部長度（不包含資料）。如沒有可選項長度是20 byte。可選項最大40 byte，是以IP標頭部最大長度是60 byte
3.優先級與服務類型（8位）（直接RFC791上截圖了）：
4.總長度（16位）：
IP包的長度，總長度 - 首部長度 = 資料長度
5.辨別符（16位），标志（3位），段偏移量（13位）：
三個結合在一起使用，用于資料分包。比如A->B->C，A的MTU是1500，B的MTU是1000，那B收到A的包轉發給C時就要分包：第一個包1000，第二個包500。
辨別符（16位）：分包後，每個包上标記相同的值，以便區分哪些包原本是同一個包拆開來的。
标志（3位）：第一位固定是0。第二位DF（Don't Fragment）為1時不切片，這樣B收到MTU1500的包就不能分包，無法轉發給C隻能直接丢棄。第三位MF（More Fragments）為1時表示後面還有切片。
段偏移量（13位）用于分包後合并時确定依次順序。
6.TTL（8位）：
TTL本是想用做統計時間的，後來變為跳數，最大255，一般為64，每過一個路由器減1，到達目的IP前如果減到0，路由器就将該包丢棄，再通過ICMP回傳time exceeded資訊，這樣可以避免無限環路。
7.協定号（8位）：
用于區分上層（傳輸層）資料。例如ICMP是1，TCP是6，UDP是17，EIGRP是88，OSPF是89
8.首部校驗和（16位）：
校驗一下除資料部分外的標頭資訊以防被篡改。因為TTL值每經過一個路由器都會減1發生變化，是以每經過一個路由器都要重新校驗，這很讨厭，是以IPv6裡就沒有校驗和了。
9.源位址（32位），目标位址（32位）：
（顧名思義）
10.可選項：
有4個選項：松散源路由選擇，嚴格源路由選擇，記錄路由，時間戳
松散/嚴格源路由選擇：用于控制沿途路徑。比如A->B1->C也可以A->B2->C，具體走哪條你可以将B1或B2的位址寫到這裡。差別是：嚴格裡必須規定沿途每個路由器，而松散可以隻給出沿途必須經過的一些“要點”
記錄路由：記錄沿途的IP位址
時間戳：沒啥用，路由器轉發時可以打個時間，但除非所有路由器的時間精确同步，否則沒什麼用
11.資料：
（顧名思義，裡面包含了上一層傳輸層的TCP/UDP頭部）
上面IP協定裡，源位址和目标位址就是家喻戶曉的IP位址。
IP位址格式是由網絡号和主機号（D類E類除外）合并而成，用點分10進制表示，共32位。分為ABCDE 5類IP位址：
A類位址：
前8位為網絡号（首位固定0，後7位是網絡位址），後24位是主機号。
A類位址範圍：1.0.0.0 ～127.255.255.255 掩碼：255.0.0.0（掩碼的作用是區分網絡号和主機号）
網段中主機位全0的是該網段位址，主機位全1的是該網段的廣播位址。是以平時可用于單點傳播的A類IP位址範圍：1.0.0.1 ～127.255.255.254
B類位址：
前16位為網絡号（前2位固定10，後6位是網絡位址），後16位是主機号。
B類位址範圍：128.0.0.0 ～191.255.255.255 掩碼：255.255.0.0
網段中主機位全0的是該網段位址，主機位全1的是該網段的廣播位址。是以平時可用于單點傳播的B類IP位址範圍：128.0.0.1 ～191.255.255.254
C類位址：
前24位為網絡号（前3位固定110，後5位是網絡位址），後8位是主機号。
B類位址範圍：192.0.0.0 ～223.255.255.255 掩碼：255.255.255.0
網段中主機位全0的是該網段位址，主機位全1的是該網段的廣播位址。是以平時可用于單點傳播的B類IP位址範圍：192.0.0.1 ～223.255.255.254
D類位址：
用于多點傳播，已經沒有網絡号和主機号了，前4位固定1110，後28位用于多點傳播位址
D類位址範圍：224.0.0.0 ～ 239.255.255.255
E類位址：
用于科研。。。太高端一般接觸不到。同樣已經沒有網絡号和主機号了
D類位址範圍：240.0.0.0～ 255.255.255.255
有一些用于特殊用途的IP位址：
0.0.0.0：未指定IP
127.0.0.1：本地loopback測試位址
255.255.255.255：本地廣播位址
還有一些私有IP位址：
A類位址中：10.0.0.0～ 10.255.255.255（即10網段）
B類位址中：172.16.0.0～172.31.255.255（即172的後半網段）
C類位址中：192.168.0.0～192.168.255.255（即192.168網段）
私有IP位址無法在公網上被使用，但可以在本地被使用。可以用NAT将本地使用的私有IP位址轉換成公有IP位址來通路公網，以達到節約IP位址的目的。如企業内部不必每台主機都配一個公網IP，大家盡可使用私有IP位址，并共用多個公網IP來上網。
平時常用ABC 3類IP位址，以A類IP位址為例，隻有126個網絡，但每個網絡都有巨量的主機2^24=16777216。如果一個公司隻需要100台主機，那配置設定給該公司一個A類IP網段的話，将造成大量的IP位址浪費。是以通常隻配置設定一個C類位址，C類位址的主機号是8位，可供2^8-2=254台主機用（-2的原因上面說過了，主機号全0是該網段位址，全1是該網段廣播位址），雖然夠用，但該公司隻需求100台主機，仍舊造成IP位址浪費。是以需要VLSM（可變長子網路遮罩）子網劃分來更合理地配置設定IP位址。
VLSM子網劃分的規則：
子網數= 2^子網位數（子網位數 = 掩碼 - 主類網絡号，例如某B類IP的掩碼是27，則子網位數為27-16=11，是以子網數為2^11=2048）
主機數= 2^主機号-2（-2的原因上面說過了，主機位全0為網絡位址，全1為廣播位址）
塊大小=2^八位組内主機号（例如192.168.10.0 掩碼：255.255.255.192。C類IP主機号是第四個8位組，現在掩碼是192=11000000，意思是問第四個8位組借了前2位作為網絡号，是以第四個8位組内主機号是8-2=6位，塊大小為2^6=64）。得出塊大小後，用塊大小數字累加就能得到網絡号。
一個C類IP位址子網劃分的例子：
例如192.168.10.0 掩碼：255.255.255.192 （這種寫法很麻煩，192=11000000，即第四個8位組前2位是網絡号，總共網絡号是26位，可簡寫為192.168.10.0/26）
子網數為2^2=4，主機數為2^6-2=62，塊大小為2^6=64（每個8位組來計算，發生在第三個8位組）。4個子網分别為：
192.168.10.0/26 （單點傳播IP範圍：192.168.10.1 ~ 192.168.10.62）
192.168.10.64/26 （單點傳播IP範圍：192.168.10.65 ~ 192.168.10.126）
192.168.10.128/26 （單點傳播IP範圍：192.168.10.129 ~ 192.168.10.190）
192.168.10.192/26 （單點傳播IP範圍：192.168.10.193 ~ 192.168.10.254）
一個B類IP位址子網劃分的例子：
172.16.0.0/18
子網數為2^2=4，主機數為2^14-2=16382，塊大小為2^6=64（每個8位組來計算，發生在第三個8位組）。4個子網分别為：
172.16.0.0/18 （單點傳播IP範圍：172.16.0.1 ~ 172.16.63.254）
172.16.64.0/18 （單點傳播IP範圍：172.16.64.1 ~ 172.16.127.254）
172.16.128.0/18 （單點傳播IP範圍：172.16.128.1 ~ 172.16.191.254）
172.16.192.0/18 （單點傳播IP範圍：172.16.192.1 ~ 172.16.255.254）
一個B類IP位址子網劃分的例子2：
172.16.0.0/27
子網數為2^11=2048，主機數為2^5-2=30，塊大小為2^5=32（每個8位組來計算，發生在第四個8位組）。2048個子網分别為：
172.16.X.0/27
172.16.X.32/27
172.16.X.64/27
172.16.X.96/27
172.16.X.128/27
172.16.X.160/27
172.16.X.192/27
172.16.X.224/27 （第三位可以從0變化到255）
上面這樣子網劃分，比ABC主類位址能更合理配置設定IP。下面再介紹一種更能節省IP位址的子網劃分方法：
例如172.16.0.0/16，要劃分成2個200台主機，3個2台主機，3個24台主機，該怎麼劃分子網呢？遵從的原則是從大到小：
1.先算200台主機：2^n-2 >= 200，n為8，即主機号為8，網絡号為24
172.16.0.0/24變化發生在第3個8位組，因為第3個8位組全是網絡位，是以塊大小為2^0=1，子網：
172.16.0.0/24 （可以任選2個供200台主機用，例如選前2個。供200台主機用）
172.16.1.0/24 （供200台主機用）
172.16.2.0/24 （未配置設定）
......
172.16.255.0/24
2.算24個主機：2^n-2 >= 24，n為5，即主機位為5，網絡位為27
在172.16.2.0/24基礎上劃分子網：172.16.2.0/27變化發生在第4個8位組，塊大小為2^5=32：
172.16.2.0/27 （可以任選3個供24台主機用，例如選擇前3個。供24台主機用）
172.16.2.32/27 （供24台主機用）
172.16.2.64/27 （供24台主機用）
172.16.2.128/27 （未配置設定）
.....
172.16.2.224/27
3.最後算2個主機：2^n-2 >= 2，n為2，即主機位為2，網絡位為30
在172.16.2.128/27基礎上劃分子網：172.16.2.0/30變化發生在第4個8位組，塊大小為2^2=4：
172.16.2.128/30 （這3個供2台主機用）
172.16.2.132/30
172.16.2.136/30
通過上面若幹VLSM的例子可用看出，VLSM是從右向左問主機号借用網絡号，那CIDR就是網絡号向左偏移，相當于主機數擴大了。更官方點說：