IPv4地址分类详解

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IPv4 地址分类详解

文章目录

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一. IPv4 地址形式

IPv4 地址是由 32位（二进制位） 组成。IP 地址是 TCP/IP 协议集网络层的地址标识符。IPv4 地址采用分层结构。一个 IPv4 地址由两部分组成：网络号（包括子网号）、主机号。

关于 IPv4 地址的具体表示法则与转换可参考文章:IPv4 十进制点分表示法转换。了解 IP 地址的表示原理能更好的理解本文的内容，

IP 的网络号用于标识主机所处的网络，而主机号则用于标识网络中的一台具体主机。 一个网络中可以有多台主机，而通过该种方式划分 IP 有利于定位各网络中的各台主机。

二. IP 地址的分类

IP 地址分为 5 类：A类、B类、C类、D类、E类，不同类的地址范围不同，应用场景也不同。接下来对各类进行解释。

提示

  • 该颜色的 IP 位，表示该位是用于区别 IP 类的特殊位
  • 该颜色的 IP 位， 表示该位是 IP 的网络号
  • 该颜色的 IP 位，表示该位是 IP 的主机号

1. A 类 IP

A 类 IP 的定义要求 IP 地址的第一位必须为 0 ;前 8 位为网络号，其它为主机号。 如下 IP 即为一个 A 类 IP。

二进制表示： 0100 0010   0000 0101   0000 0100   0000 0010
十进制表示： 66         .5      .4     .2

A 类 IP
默认子网掩码255.0.0.0
地址范围0.0.0.0 ~ 127.255.255.255
网络号前 1 个字节（8 位），共有 27 个网络号，可用于划分 27-1 个网络
主机号后 3 个字节 （24 位），每个网络有 224 个主机号，可用于配置 224-2 台主机
使用用于有大量主机的大型网络

2. B 类 IP

B 类 IP 的定义要求 IP 地址的第二位必须为 10 ；前 16 位为网络号，其它为主机号。 如下 IP 即为一个 B 类 IP。

二进制表示： 1000 0010   0000 0101   0000 0100   0000 0010
十进制表示： 130       .5       .4     .2

B 类 IP
默认子网掩码255.255.0.0
地址范围128.0.0.0 ~ 191.255.255.255
网络号前 2 个字节（16 位），共有 214 个网络号，可用于划分 214 个网络
主机号后 2 个字节 （16 位），每个网络有 216 个主机号，可用于配置 216-2 台主机
使用用于有比较多主机的中型网络

3. C 类 IP

C 类 IP 的定义要求 IP 地址的第三位必须为 110 ；前 24 位为网络号，其它为主机号。 如下 IP 即为一个 C 类 IP。

二进制表示： 1100 0010   0000 0101   0000 0100   0000 0010
十进制表示： 194        .5      .4      .2

C 类 IP
默认子网掩码255.255.255.0
地址范围192.0.0.0 ~ 223.255.255.255
网络号前 3 个字节（24 位），共有 221 个网络号，可用于划分 221 个网络
主机号后 1 个字节 （8 位），每个网络有 28 个主机号，可用于配置 28-2 台主机
使用用于有少量主机的小型网络

重点

在 A、B、C 类 IP 的网络号与主机号描述中，分别描述了这类 IP 有多少个网络号（或主机号），可用于划分多少个网络（配置多少台主机）。
为什么网络号（主机号）的数量和可用于划分的网络（可用于配置的主机）数量不同呢？

 

这是因为在 RFC 文档中规定，网络号（包括区别 IP 的特殊位）和主机号全为 0 或全为 1，的 IP 为特殊 IP，不会用于配置给具体的网络或主机。 因此 A 类可用于划分网络的网络号数量要比总共的网络号数量要 -1（减去全为 0 的情况）。而 B、C 类因为特殊位固定含有 0 与 1 因此不用考虑网络号全为 0 或 1 的情况。

0.0.0.0 是一个符合 A 类 IP 规范的 IP。但不会将其配置给一个网络或主机。A 类网络号 -1 减去的也正是这个 IP。


而主机号要考虑去除特殊的全为 0 和 1 的情况，所以实际可用于配置主机的主机号数量比实际主机号数量要 -2 （减去全为 0 和 1 的情况）。

194.5.4.0 是一个符合 C 类 IP 规范的 IP。但不会将其配置给一台主机，因为其主机号全为 0。该 IP 表示当前整个网络。
194.5.4.255 是一个符合 C 类 IP 规范的 IP。但不会将其配置给一台主机，因为其主机号全为 1。该 IP 是一个直接广播地址。

4. D 类 IP

D 类 IP 的定义要求 IP 地址的第四位必须为 1110 ；是保留 IP，一般用于多播。 如下 IP 即为一个 D 类 IP。

二进制表示： 1110 0010   0000 0101   0000 0100   0000 0010
十进制表示： 226        .5      .4     .2

D 类 IP
地址范围224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
使用特殊地址，用于多路广播

5. E 类 IP

E 类 IP 的定义要求 IP 地址的第五位必须为 1111 0 ；是保留 IP，用于未来使用与网络测试与开发。 如下 IP 即为一个 E 类 IP。

二进制表示： 1111 0010   0000 0101   0000 0100   0000 0010
十进制表示： 242        .5      .4     .2

E 类 IP
地址范围240.0.0.0 ~ 247.255.255.255
使用特殊地址，保留用于网络测试与未来使用

三. IP 分类总结

各类 IP 结构比较
A 类 0100 0000   0000 0101   0000 0100   0000 0010
B 类 1000 0010   0000 0101   0000 0100   0000 0010
C 类 1100 0010   0000 0101   0000 0100   0000 0010
D 类1110 0010   0000 0101   0000 0100   0000 0010
E 类1111 0010   0000 0101   0000 0100   0000 0010
各类 IP 地址范围比较网络数网络主机数
A 类0.0.0.0 ~ 127.255.255.25527224
B 类128.0.0.0 ~ 191.255.255.255214216
C 类192.0.0.0 ~ 223.255.255.25522128
D 类224.0.0.0 ~ 239.255.255.255--
E 类240.0.0.0 ~ 247.255.255.255--
私有 IP 地址[RFC1918]（专用于组织机构局域网）
A 类10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
B 类172.16.0.0 ~172.31.255.255
C 类192.168.0.0 ~ 192.168.255.255
D 类-
E 类-
默认子网掩码
A 类255.0.0.0
B 类255.255.0.0
C 类255.255.255.0
D 类-
E 类-
各类 IP 作用汇总
A 类A 类 IP 网络数小，但每个网络主机容量大。适用于少数的大型网络
B 类B 类 IP 网络数较多，每个网络主机容量中等。适用于中型网络
C 类C 类 IP 网络数多，每个网络主机容量少。适用于小型网络
D 类特殊地址，用于多路广播
E 类特殊地址，保留用于网络测试与未来使用

四. 特殊地址

0.0.0.0
不同情况拥有不同的涵义，可参见 [RFC1122]
127.0.0.1
127.0.0.1 是回送地址，指向本机。
255.255.255.255
255.255.255.255 是当今使用的广播地址。该地址为受限广播地址，是在本网络内部（广播域）进行广播的一种广播地址。该地址只能作为目的地址

更多特殊地址可参见 RFC 文档，以下为RFC 文档中说明特殊地址的引用。读者可自行查阅。

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