① ip協議的多播
向多台主機傳送資料的方法有兩種：廣播和多播。在早期的多播實現方法主要是利用廣播技術，接收端根據是否需要資料來判斷資料是否丟棄。這樣會造成網路流量的浪費。另外廣播無法穿透路由，因此需要往不同的網段傳送資料時，就需要採用其他技術。
多播使用d類位址，前四位為1110，就可以認為是多播位址，剩下的28位為多播編號。從224.0.0.0到239.255.255.255都是多播位址，而224.0.0.0和224.0.0.255範圍內不需要路由控制。在這個範圍之外的多播位址會給全網組內成員的傳送多播位址。
對於多播，所有的主機，必須屬於224.0.0.1的組。路由器必須屬於224.0.0.2的組。多播位址有眾多已知位址。多播的技術實現還需要igmp的協議的支援。
② 子網掩碼
網路標識相同的計算機必須屬於同乙個鏈路。例如b類ip網段允許接入6.5k個計算機，而實際情況同乙個資料鏈路不會同時接入如此多的計算機，因此這類網路結構不存在。
因而，直接使用a類或者b類的位址，有些浪費。並且網路位址也越來越不足以應對需求，直接用a、b、c類ip位址更會導致資源浪費，因此使用組合方式可以減少這種浪費。
現在的方法是，乙個ip位址的網路標識和主機標識不再受限於位址類別，而是用乙個子網掩碼的識別碼通過子網網路位址細分出比a、b、c類網路粒度更小的網路，實際上即將原來的abc類的主機位址部分用作子網位址，將原網路劃分為多個物理子網的一種機制。
子網掩碼工32bit，他對應ip位址網路標識的部分全部為1，對應ip位址主機標識的部分全部為0，因此，乙個ip位址可以借助子網掩碼自由的定位自己的網路標識長度。
例如：子網掩碼：255.255.255.192（11111111.11111111.11111111.11000000）
因此如果要得出網路標識位址，將ip位址與子網掩碼進行與即可。
③ cidr和vlsm
90年代，一般大型的網路，會分配乙個a類位址，小架構的網路中，會分配c類網路位址。總之網路ip資源有限，無法滿足日益成長的網路需求。
因此，人們放棄了ip位址的分類，採用了ip位址任意分割的網路標識和主機標識。這種方式成為cidr（classinter-domain routing），無型別域間路由。而邊界閘道器協議（bgr）對應了cidr，因此不受ip位址分類而自由分配。cidr技術可以更好的利用網路位址資源。
在cidr初期，子網掩碼的長度是固定的，即如果子網掩碼的長度設定為24，那麼域內所有的子網掩碼都得為24，但是這些固定的機制無法適應實際變化多樣的環境。即有乙個矛盾：如果全部採用統一的標準，就難以架構出乙個高效的網路結構。
vlsm（可變長度子網掩碼）就是為了這種問題而但是的技術，其可以通過域間的路由器轉換，這樣，當網段內裝置為500個時，則將子網掩碼長度設定為23位，當主機數量為50時，子網掩碼長度設定為26位。從而理論上將ip位址的利用率提高了50%。
但這個只是緩解的辦法，根本矛盾是ip位址資源不足，因此才出現了後續的ipv6。
④ 全域性位址和私有位址
初期，ip位址是不允許重複的，但ip資源不夠的問題明顯了以後，就提出了新技術，不要求對每個主機或者路由器分配乙個固定的ip位址，而是在必要的時候，為一定數量的裝置分配ip位址。
a類：10.0.0.0-10.255.255.255
b類：172.16.0.0-172.31.255.255
c類：192.168.0.0-192.168.255.255
這類ip位址稱為私有ip，除此以外的稱為公網ip或者全域性ip
私有ip如果需要接入網際網路，需要使用nat技術，將私有ip轉為公網ip。現代的家庭路由器，一般都具有nat功能，即為裝置分配的是私有ip，路由器或者伺服器上配置全域性ip。全域性ip一般在網際網路上是唯一的，但私有位址不需要，不同網段內的私有ip相同互不影響。
因此，現代網際網路的主要解決ip位址衝突的方案就是nat+私有ip，但也存在一些限制，比如不同網段內的機器不能直接使用互相的私有ip進行通訊。ipv6目前尚未普及。
⑤ 路由控制
路由的重要概念是路由表，這個表有兩種方式生成，乙個是管理員配置的，乙個是路由器彼此之間互動生成的。前者叫做靜態路由，後者叫做動態路由。
ip協議適中認為路由表是正確的，而ip協議並沒有定義生成路由表的協議。該表是由乙個稱為路由協議的協議生成的。
1. 確定ip包首部的目標位址
2. 找到路由控制表中的記錄，該記錄與目標位址的網路位址相同
3. **資料報
如果出現了多個對應的情況，則選擇最長匹配。例如，172.20.100.52的網路位址與172.20/16和172.20.100/24都對應的情況下，選擇後者作為匹配。
預設路由一般標記為0.0.0.0/32，主要作用是任何乙個網路位址都可與其匹配。防止出現路由表要記錄所有網路和子網資訊。
主機路由是全部為網路位址的情況，例如192.168.153.15/32，即整個ip位址都參與路由，它主要被用於不希望通過網路位址進行路由的情況。但是缺點很明顯，很容易導致路由表的膨脹，引起網路負荷增加。
路由表的聚合是指路由表中記錄了如192.168.2.0/24和192.168.3.0/24這類的網路位址，那麼路由器會將這兩條記錄合併成為：192.168.2.0/23的記錄，來縮減路由表，提高**效率。並且對路由器管理的裝置進行公示。（即能互相通訊的裝置中，告訴他們，如果發現了192.168.2.0/23網段的包，就往我這裡傳送，我負責進行**），如下所示：
⑥ ip資料的分割和再構
前面說過資料鏈路層重要區別就是mtu大小，而ip協議要做到能遮蔽這一點。因此主要問題是在資料的分割上面。路由器通常會對資料量較大的ip包進行分割，而隨著資料鏈路的速率變快，這種分割所造成的效能消耗比較嚴重。為了使得資料傳輸時路由器盡可能的少分割資料，提出了乙個路徑mtu發現機制：
1. ip協議對上層發下來的資料，依照自己機器所接的資料鏈路進行資料分割，然後發給路由器
2. 路由器收到資料以後如果超出路由器所接鏈路的mtu大小，那麼則丟掉這個包，並通過icmp傳送乙個目標不可到達訊息。
3. 傳送主機收到這個訊息，重新組裝乙個測試包，一直測試到不在收到icmp的錯誤訊息為止，並記錄下此時的mtu大小
4. 這個mtu大小約維持10分鐘，10分鐘內則按照這個mtu進行對上層的資料分割。
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