IP的地址的划分

Posted 2020-12-02 mini-coconut

IP地址的划分是计算机网络中很重要的一个知识点，曾经考过三级，但是长时间不用就会忘掉，现在重新将IP的地址划分整理一遍。

首先IP地址的编址方法经历了三个阶段：分类的IP地址、子网的划分、构成超网

我们这次先讨论分类的IP地址。

分类的IP的地址主要包含网络号字段（标志主机或路由器所连接到的网络）和主机号字段（标志该主机或路由器）。

如上图所示，A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”， 地址范围从1.0.0.0 到126.0.0.0。可用的A类网络有126个，每个网络能容纳1亿多个主机。

B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”，地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。可用的B类网络有16382个，每个网络能容纳6万多个主机 。 

C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”。范围从192.0.0.0到223.255.255.255。C类网络可达209万余个，每个网络能容纳254个主机。

D类IP地址第一个字节以“1110”开始，它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络，目前这一类地址被用在多点广播（Multicast）中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机，它标识共享同一协议的一组计算机。 

E类IP地址以“11110”开始，为将来使用保留。 

特别注意的：

全0的网络号代表本网络，全0的主机号代表本主机，全1的网络号代表所有主机，全1的主机号代表该网络上所有的主机。所以全零（“0．0．0．0”）地址对应于当前主机。全“1”的IP地址（“255．255．255．255”）是当前子网的广播地址。 
全1的主机号一般作为该网络下的直接广播地址，将一个来自其他网络的分组以广播的方式发送给该网络下所有的主机。

255.255.255.255这个IP地址是有限广播地址，和直接广播地址的区别是，它只能在本网络广播，路由器不允许通过。一般用于系统刚开机时，主机不知道所在网络的网络掩码，甚至不知道自己的IP地址。

A类中全1的网络号的IP地址作为保留地址，一般用于本地软件环回测试。

在IP地址3种主要类型里，各保留了3个区域作为私有地址，其地址范围如下： 

A类地址：10.0.0.0～10.255.255.255 

B类地址：172.16.0.0～172.31.255.255 

C类地址：192.168.0.0～192.168.255.255

A类地址的第一组数字为1～126。注意，数字0和 127不作为A类地址，数字127保留给内部回送函数，而数字0则表示该地址是本地宿主机，不能传送。
B类地址的第一组数字为128～191。B类2^14不用减2，因为最开始两位的存在，不会出现全0或全1的网络号了
C类地址的第一组数字为192～223。2^21

1. A类地址

  A类地址的表示范围为：0.0.0.0~126.255.255.255，默认网络掩码为：255.0.0.0；A类地址分配给规模特别大的网络使用。A类网络用第一组数字表示网络本身的地址，后面三组数字作为连接于网络上的主机的地址。分配给具有大量主机（直接个人用户）而局域网络个数较少的大型网络。例如IBM公司的网络。

  2. B类地址

B类地址的表示范围为：128.0.0.0~191.255.255.255，默认网络掩码为：255.255.0.0；B类地址分配给一般的中型网络。B类网络用第一、二组数字表示网络的地址，后面两组数字代表网络上的主机地址。

  3. C类地址

  C类地址的表示范围为：192.0.0.0~223.255.255.255，默认网络掩码为：255.255.255.0；C类地址分配给小型网络，如一般的局域网和校园网，它可连接的主机数量是最少的，采用把所属的用户分为若干的网段进行管理。C类网络用前三组数字表示网络的地址，最后一组数字作为网络上的主机地址。

  实际上，还存在着D类地址和E类地址。但这两类地址用途比较特殊，在这里只是简单介绍一下：D类地址称为广播地址，供特殊协议向选定的节点发送信息时用。E类地址保留给将来使用。

关于IP地址的其他的总结：

（1）IP地址分为网络号和主机号，这样分级的好处是，从分配管理的角度，IP地址管理机构只分配网络号，剩下的主机号由得到该网络号的单位自行分配，方便了管理。另外路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组，这样路由表中的项目数就大大减少，减少了路由表所占的空间。

（2）当一个主机同时连入两个网络时，必须具有两个IP地址，其网络号也必须是不同的，这种主机叫做多接口主机(multihomed host)。路由器就可以看做是这样的主机，所以一个路由器至少应当有两个不同的IP地址。