IP地址

我们说过因特网是把全世界的无数个网络连接起来的一个庞大的网间网，每个网络中的计算机通过其自身的IP地址而被唯一标识，据此我们也可以设想，在INTERNET上这个庞大的网间网中，每个网络也有自己的标识符。这与我们日常生活中的电话号码很相像，例如有一个电话号码为0515163，这个号码中的前四位表示该电话是属于哪个地区的，后面的数字表示该地区的某个电话号码。与上面的例子类似，我们把计算机的IP地址也分成两部分，分别为网络标识和主机标识。同一个物理网络上的所有主机都用同一个网络标识，网络上的一个主机（包括网络上工作站、服务器和路由器等）都有一个主机标识与其对应?IP地址的4个字节划分为2个部分，一部分用以标明具体的网络段，即网络标识；另一部分用以标明具体的节点，即主机标识，也就是说某个网络中的特定的计算机号码。例如，盐城市信息网络中心的服务器的IP地址为210.73.140.2，对于该IP地址，我们可以把它分成网络标识和主机标识两部分，这样上述的IP地址就可以写成：
　　网络标识：210.73.140.0
　　主机标识： 2
　　合起来写：210.73.140.2
　　由于网络中包含的计算机有可能不一样多，有的网络可能含有较多的计算机，也有的网络包含较少的计算机，于是人们按照网络规模的大小，把32位地址信息设成三种定位的划分方式，这三种划分方法分别对应于A类、B类、C类IP地址。
　　1．A类IP地址
　　一个A类IP地址是指，在IP地址的四段号码中，第一段号码为网络号码，剩下的三段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话，A类IP地址就由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”。A类IP地址中网络的标识长度为7位，主机标识的长度为24位，A类网络地址数量较少，每个网络可用主机数达1600多万台。
　　2．B类IP地址
　　一个B类IP地址是指，在IP地址的四段号码中，前两段号码为网络号码，B类IP地址就由2字节的网络地址和2字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”。B类IP地址中网络的标识长度为14位，主机标识的长度为16位，B类网络地址适用于中等规模规模的网络，每个网络所能容纳的计算机数为6万多台。
　　3．C类IP地址
　　一个C类IP地址是指，在IP地址的四段号码中，前三段号码为网络号码，剩下的一段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话，C类IP地址就由3字节的网络地址和1字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”。C类IP地址中网络的标识长度为21位，主机标识的长度为8位，C类网络地址数量较多，适用于小规模的局域网络，每个网络最多只能包含254台计算机　

1.1  IP地址简介

1.1.1  IP地址的分类和表示

连接到Internet上的设备接口必须有一个全球唯一的IP地址。IP地址长度为32比特，通常采用点分十进制方式表示，即每个IP地址被表示为以小数点隔开的4个十进制整数，每个整数对应一个字节，如10.1.1.1。

IP地址由两部分组成：

l              网络号码字段（Net-id）：用于区分不同的网络。网络号码字段的前几位称为类别字段（又称为类别比特），用来区分IP地址的类型。

l              主机号码字段（Host-id）：用于区分一个网络内的不同主机。

为了方便管理及组网，IP地址分成五类

IP地址分类（A类B类C类D类E类）

     IP地址由四段组成，没个字段是一个字节，8位，最大值是255，,

     IP地址由两部分组成，即网络地址和主机地址。网络地址表示其属于互联网的哪一个网络，主机地址表示其属于该网络中的哪一台主机。二者是主从关系。IP地址的四大类型标识的是网络中的某台主机。IPv4的地址长度为32位，共4个字节，但实际中我们用点分十进制记法。

 

     IP地址根据网络号和主机号来分，分为A、B、C三类及特殊地址D、E。  全0和全1的都保留不用。

     A类：（1.0.0.0-126.0.0.0）（默认子网掩码：255.0.0.0或0xFF000000）

     第一个字节为网络号，后三个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“0”，所以地址的网络号取值于1~126之间。

     一般用于大型网络。

     B类：（128.1.0.0-191.255.0.0）（默认子网掩码：255.255.0.0或0xFFFF0000）

     前两个字节为网络号，后两个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“10”，所以地址的网络号取值于128~191之间。

     一般用于中等规模网络。

     C类：（192.0.1.0-223.255.255.0）（子网掩码：255.255.255.0或0xFFFFFF00）

     前三个字节为网络号，最后一个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“110”，所以地址的网络号取值于192~223之间。

     一般用于小型网络。

    D类：是多播地址。该类IP地址的最前面为“1110”，所以地址的网络号取值于224~239之间。一般用于多路广播用户[1]  。

    E类：是保留地址。该类IP地址的最前面为“1111”，所以地址的网络号取值于240~255之间。

 回送地址：127.0.0.1。 也是本机地址，等效于localhost或本机IP。 

       一般用于测试使用。例如：ping 127.0.0.1来测试本机TCP/IP是否正常。

上述五类IP地址的地址范围如表1-1所示。目前大量使用的IP地址属于A、B、C三类。

表1-1 IP地址分类及范围

地址类型

地址范围

说明

A

0.0.0.0～127.255.255.255

IP地址0.0.0.0仅用于主机在系统启动时进行临时通信，并且永远不是有效目的地址

127.0.0.0网段的地址都保留作环回测试，发送到这个地址的分组不会输出到链路上，它们被当作输入分组在内部进行处理

B

128.0.0.0～191.255.255.255

-

C

192.0.0.0～223.255.255.255

-

D

224.0.0.0～239.255.255.255

组播地址

E

240.0.0.0～255.255.255.255

255.255.255.255用于广播地址，其他地址保留今后使用

 

1.1.2  特殊的IP地址

下列IP地址具有特殊的用途，不能作为主机的IP地址。

l              Net-id为全0的地址：表示本网络内的主机。例如，0.0.0.16表示本网络内Host-id为16的主机。

l              Host-id为全0的地址：网络地址，用于标识一个网络。

l              Host-id为全1的地址：网络广播地址。例如，目的地址为192.168.1.255的报文，将转发给192.168.1.0网络内所有的主机。

1.1.3  子网和掩码

随着Internet的快速发展，IP地址已近枯竭。为了充分利用已有的IP地址，可以使用子网掩码将网络划分为更小的部分（即子网）。通过从主机号码字段部分划出一些比特位作为子网号码字段，能够将一个网络划分为多个子网。子网号码字段的长度由子网掩码确定。

子网掩码是一个长度为32比特的数字，由一串连续的“1”和一串连续的“0”组成。“1”对应于网络号码字段和子网号码字段，而“0”对应于主机号码字段。

例如，一个B类地址可以容纳65534（2¹⁶-2，去掉主机号码字段全1的广播地址和主机号码字段全0的网段地址）个主机号码。但划分出9比特长的子网字段后，最多可有512（2⁹）个子网，每个子网有7比特的主机号码，即每个子网最多可有126（2⁷-2，去掉主机号码字段全1的广播地址和主机号码字段全0的网段地址）个主机号码。因此主机号码的总数是512*126=64512个，比不划分子网时要少1022个。

若不进行子网划分，则子网掩码为默认值，此时子网掩码中“1”的长度就是网络号码的长度，即A、B、C类IP地址对应的子网掩码默认值分别为255.0.0.0、255.255.0.0和255.255.255.0。