1. IP地址的概念和作用
IP地址（Internet Protocol Address）是互联网中用于标识设备的一种数字地址。每个设备（如计算机、手机、路由器等）在网络上都有一个唯一的IP地址，类似于人类的家庭住址。IP地址的作用是使设备能够相互识别和通信，并在网络上传输数据。
IP地址由32位或128位二进制数组成，通常以点分十进制形式表示。例如，IPv4地址由4个十进制数（每个数范围为0-255）组成，如192.168.0.1。而IPv6地址由8组每组4个十六进制数表示，如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。
IP地址的重要性在于它是网络通信的基础，不同设备通过IP地址实现数据的发送和接收。由于互联网上设备众多，IP地址也就成为了必不可少的资源。然而，随着互联网的发展，IPv4地址资源已经逐渐枯竭，因此IPv6协议应运而生，为网络连接提供更充足的地址空间。
2. 子网掩码的作用和计算方法
子网掩码（Subnet Mask）是用于划分IP网络的一个掩码，它决定了IP地址的网络部分和主机部分。子网掩码与IP地址逐位进行逻辑与运算，能够将IP地址划分为网络号和主机号，便于进行网络通信和管理。
子网掩码通常与IP地址一起使用，形式类似于IP地址，也由32位二进制数组成。子网掩码中的1表示网络部分，0表示主机部分。例如，一个标准的IPv4子网掩码是255.255.255.0，对应的二进制表示是11111111.11111111.11111111.00000000，其中前24位（32位中的1-24位）为网络号，后8位（32位中的25-32位）为主机号。
子网掩码的计算方法取决于网络所使用的IP版本。对于IPv4，子网掩码由网络管理员根据需求设定，可以根据主机数量、子网数量和需求灵活配置。而对于IPv6，子网掩码通常被固定为/64，即前64位为网络号，后64位为主机号。
3. IP地址和子网掩码的配对和使用
IP地址与子网掩码通常一起使用，配对成为一个网络的唯一标识。在一个局域网内，所有设备使用相同的子网掩码，而IP地址的网络部分则根据子网掩码的配置规则进行划分。
例如，在一个局域网中，子网掩码设定为255.255.255.0，IP地址为192.168.0.1，那么前24位（因为子网掩码的二进制表示前24位是1）为网络号，即192.168.0.0，后8位为主机号，即.1。
通过IP地址和子网掩码，我们可以判断两台设备是否在同一网络中。如果两个设备的IP地址的网络号部分相同，那么它们就在同一个局域网内，可以直接通信。如果不同，则需要通过路由器等中继设备进行通信。
总之，IP地址和子网掩码在网络通信中起着关键的作用。它们帮助我们准确识别和定位网络上的设备，实现数据交互和信息传输。