标准分类的IP地址

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什么是IP地址

IP地址是网络层的地址，主要是用于路由器的寻找。每个IP地址可以唯一、确定地识别台主机、路由器或网络接口。另外，路由器主要功能是转发IP数据报和路由选择，我们将在后续博客介绍路由器的详细知识，正是因为它要执行IP协议，所以需要为它分配一个IP地址。

如何划分IP地址了？

我这里介绍的都是IPv4地址划分的方法：

  • 标准分类的IP地址
  • 划分子网的三级地址结构
  • 构成超网的CIDR技术
  • 网络地址转换技术
    而本文就是要介绍最开始的IPv4的地址划分的方式：标准分类的IP地址，而其他三种也将在后续的博客中介绍。

IPv4地址的介绍

IPv4的地址的长度为：32比特字，它通常是通过点分十进制记法书写，例如：

1
192.168.0.1

另外，IPv4地址由网络号和主机号组成。

标准分类的IP地址

标准分类的IP地址就是根据网络号的长度，把IPv4地址分为了5类，如下图所示：
image

A类地址：

网络号占了：8位。第一位一定是：0，剩下的7位可以自由分配。根据网络号可以把A类地址分为长度相等的128块IP地址。

1
2
3
0.0.0.0~0.255.255.255（网络号0）
127.0.0.0~127.255.255.255（网络号127）
10.0.0.0~10.255.255.255（网络号10）

上述的三块A类地址，前两块有特殊用途，最后一块用于专用的地址。所以A类地址只可以分配给125个机构。每个机构又可以自行的分配他们的主机号，每个机构可以分配的主机个数为：2^24-2个，其中主机号全0和全1有特殊用途。A类IP地址的范围

1
0.0.0.0~127.255.255.255（占整个IP地址的50%的地址）

B类地址

网络号占了：16位，其中前两位一定是10，剩下的14位可以自行分配。对于16位的主机号，除了主机号全0和主机号全1用作特殊目的，一个B类IP地址允许分配的主机号为：2^16-2个。B类IP地址的范围：

1
128.0.0.0~191.255.255.255

C类地址

网络号占了：24位，其中前三位一定是：110，剩下的21位可以自行分配。对于8位的主机号，除了主机号全为1和全为0用于特殊用途，其他的：2^8-2个主机号都可以自行分配。C类IP地址的范围：

1
192.0.0.0~223.255.255.255

D类地址

D类IP地址不用于标识网络，用于其他特殊的用途，其前四位一定是：1110。D类IP地址的范围：

1
224.0.0.0~239.255.255.255

E类地址

E类地址暂时保留，其前五位一定是：11110，地址覆盖范围为：

1
240.0.0.0~247.255.255.255

特殊的IP地址

  • 网络号+主机号全0：代表指定的一个网络（其实它就是一个子网掩码，所以不可以使用）
  • 网络号+主机号全1：对网络号上的所有主机进行广播（直接广播地址）
  • 255.255.255.255：为受限广播地址，它将一个分组以广播的方式发给本物理网络中的所有主机。
  • 0.0.0.0：网络上的本主机
  • 127.0.0.1：回送地址，用于网络软件测试和本地进程间通信。

专用IP地址

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专用IP地址是在局域网内部使用的IP地址。如果使用私有地址的主机需要访问该局域网外部的服务器或主机，需要将私有地址转换为公有地址，转换的方式为：NAT。比如深圳大学就是一个大的局域网，它内部的主机使用的IP地址就是专用IP。

标准分类的IP地址的问题

  • IP地址的有效利用率低
  • 路由器的工作效率不高

总结

在TCP/IP协议族中，IP协议占着重中之重地位，而IP协议入门的第一个知识就是IP地址的划分，后续将继续介绍剩下的三种划分技术。IP协议中还有一个很重要的部分就是–路由器。