Internet地址结构

Posted 2022-11-01 kisun168

IP地址结构及分类寻址

IP地址 = <网络号> + <主机号>           

------------IPv4(32bit)点分四组表示法: 192.168.31.133

------------IPv4(32bit)二进制表示法:  11000000  11001000  00011111  10000101

在最初定义定义Internet地址结构时， 每一个单播IP地址都有一个网络部分用于识别接口使用的IP地址在哪个网络中能够被发现；另外一个就是主机部分用于确定该网络中的特定主机。

大多数主机只有一个网络接口，因此术语中接口地址和主机地址缺省都是正确的。

　 IPv4地址空间划分

最初("分类")的IPv4地址空间划分

类	地址范围	高位前缀（子网掩码）	网络数量	主机数量	百分占比
A	0.0.0.0 ~ 127.255.255.255	0  (255.0.0.0)	2^7)	2^24	1/2
B	128.0.0.0 ~ 191.255.255.255	10  (255.255.0.0)	2^14	2^16	1/4
C	192.0.0.0 ~ 223.255.255.255	110  (255.255.255.0)	2^21	2^8	1/8
D	224.0.0.0 ~ 239.255.255.255	1110  (N/A)	N/A	N/A	1/16
E	240.0.0.0 ~ 255.255.255.255	1111  (N/A)	N/A	N/A	1/16

 　 注意：上表部分数据是不严谨的，一般地址的首位地址和末位地址是不使用的

　  高位前缀与UTF-8的首字节高位很类似(类如：ASCII：0xxxxxxx     常用中文字符：1110xxxx  10xxxxxx 10xxxxxx)

　  D、E类IP地址组成不区分网络号和主机号，所以没有子网掩码一说

　  D类地址是一种组播地址，主要是留给Internet体系结构委员会IAB(Internet Architecture Board)使用 ；

　  E类地址：网络地址的最高位必须为“11110”，第一个八位位组值的范围从240-255。可用的地址范围从240.0.0.0 到240.255.255.254，为将来使用保留。

 

子网寻址

Internet早起发展遇到一个问题，那就是很难为接入Internet的新网段分配一个新网络号。后来随着局域网技术的发张，这个问题变得更棘手。人们就自然想到接入网络后便为其分配一个网络号，然后由站点管理员进一步划分本地子网数。

通过子网寻址，一个站点被分配一个A类、B类或C类的网络号，保留一些剩余主机号继续进行站点内分配。从本质上讲，子网寻址为IP地址结构增加了一个额外部分，但他没有为地址增加长度。因此一个站点管理员能够在子网数和每个子网中预期的主机数之间折中，同时不需要其他站点协调

　 

     下面来以一个B类地址来作子网寻址的例子：

  

　  上图是一个B类地址被划分子网的例子，假设Internet中的一个站点已被分配一个B类网络号(IP地址与255.255.0.0逐位相与得到)，该站点的前16bit固定，这是由于这些位已被分配给核心机构。后16位(仅用于在无子网的B类网络中创建主机号)现在可以由站点网络管理员按需分配。在这个例子中，7位被选为子网号，剩下9位为主机号。这一特殊分配可以使得该站点支持2^7个子网， 每一个子网包含(2^9-2)台主机。注意，只有划分子网的网络中的主机和路由器知道子网结构。

　　　  

 

　　　注意：上图中站点内子网掩码为255.255.255.0

 　　  某一个站点被分配一个典型B类网络号128.32。网络管理员决定用于站点范围内的子网掩码为255.255.255.0， 由于B类地址固定掩码为255.255.0.0，则该站点能够支配的子网ID的位数为8位，即能够分配256个子网。每一个子网能够容纳254台主机地址。图中左侧局域网段内主机的IPv4地址开始于128.32.1, 右侧局域网段内的IPv4开始于128.32.2。

　　　该虚拟站点使用了一个边界路由器连接Internet和两个局域网。该站点与Internet的数据交互通过一个边界路由器连接。