網際協議IP是TCP/IP體系中兩個最主要的協議之一。也是最重要的因特網標準協議之一。
- 地址解析協議ARP
- 網際控制報文協議ICMP
- 網際組管理協議IGMP
虛擬互連網絡
沒有一種單一的網絡能夠適應所有用戶的需求。
從一般的概念上來講，將網絡互相連接起來要使用一些中間設備。根據中間設備所在的層次，可以有四種中間設備：
（1）物理層使用的轉發器
（2）數據鏈路層使用的網橋或橋接器
（3）網絡層使用的路由器
（4）網絡層以上使用的網關
當中間設備是轉發器或是網橋時，僅僅將網絡擴大，而從網絡層的角度看，仍然是一個網絡，並不稱之爲網絡互連。
互連起來的各種物理網絡的異構性本來是客觀存在的，但是我們利用IP協議就可以使這些性能各異的網絡在網絡層上看起來好像是一個統一的網絡。使用IP協議的虛擬互連網絡可以簡稱爲IP網。使用IP網的好處是：當IP網上的主機進行通信時，就好像在一個單個網絡上通信一樣，它們看不見互連的各網絡的具體異構細節。
分類的IP地址（IPv4）
在TCP/IP體系中，IP地址是一個最基本的概念。
IP地址及其表示方法
整個因特網就是一個單一的、抽象的網絡。IP地址就是給因特網上的每一個主機（或路由器）的每一個接口分配一個在全世界範圍是唯一的32位標識符。
IP地址的編址方法共經過了三個歷史階段：
（1）分類的IP地址（1981年）
（2）子網的劃分（1985年）
（3）構成超網（1993年）
分類的IP地址
將IP地址劃分爲若干個固定類，每一類地址都由兩個固定長度的字段組成，其中第一個字段爲網絡號，標識主機所在的網絡，在整個互聯網範圍內必須唯一。第二個是主機號，標識該主機（或路由器），在所在網絡內必須唯一。由此可見IP地址在整個因特網範圍內是唯一的。
IP地址 ::={<網絡號>,<主機號>}
其中A、B、C三類爲單播地址，D類用於組播，E類留以後用（1981年的以後，此圖中有誤，E類地址僅規定前四位爲1）。
從IP地址結構來看，IP地址並不僅僅指明一個主機，而且還指明瞭主機所連接到的網絡。
A類地址的網絡號字段佔1個字節，只有7位可用，可以指派的網絡數爲126個。由於IP地址中全0表示“this”。網絡號全0表示爲“本網絡”，網絡號位127保留作爲本地軟件環回測試本主機的進程之間通信使用。這就是爲什麼爲126個的原因。
C類地址的網絡號佔24位（3個字節），所以主機號僅佔據1個字節，可以指派253個主機。由於IP地址中，全0的主機號字段表示該IP地址是“本主機”所連接到的單個網絡地址，而全1表示所有的，因此全1的主機號表示該網絡上的所有主機。
IP地址有以下特點：
（1）每個IP地址都由網絡號和主機號組成。 IP地址是一種分等級的地址結構。（便於IP地址管理機構分配IP地址，節省路由器查表時間）
（2）實際上IP地址是標誌一個主機（或路由器）和一條鏈路的接口。（注：路由器至少有兩個IP地址）
（3）按照因特網的觀點，一個網絡是指具有相同網絡號的主機的集合，因此用轉發器或網橋連接起來的若干個局域網仍爲同一個網絡。
（4）在IP地址中，所有分配到的網絡號的網絡都是平等的。
IP地址與硬件地址
從層次角度看，物理地址是數據鏈路層和物理層使用的地址，而IP地址是網絡層和以上各層使用的地址，是一種邏輯地址。
- 在IP層抽象的互聯網上只能看到IP數據報。
- 路由器只根據目的站的IP地址的網絡號進行路由選擇。
- 在局域網的鏈路層，只能看見MAC幀。
- IP層抽象的互聯網卻屏蔽了下層這些很複雜的細節。只要在網絡層上討論問題，就能夠使用統一的、抽象的IP地址研究主機和主機或路由器之間的通信。