一、IP地址的概念
我们知道因特网是全世界范围内的计算机联为一体而构成的通信网络的总称。联在某个网络上的两台计算机之间在相互通信时,在它们所传送的数据包里都会含有某些附加信息,这些附加信息就是发送数据的计算机的地址和接受数据的计算机的地址。象这样,人们为了通信的方便给每一台计算机都事先分配一个类似我们日常生活中的电话号码一样的标识地址,该标识地址就是我们今天所要介绍的IP地址。根据TCP/IP协议规定,IP地址是由32位二进制数组成,而且在INTERNET范围内是唯一的。例如,某台联在因特网上的计算机的IP地址为:
11010010 01001001 10001100 00000010
很明显,这些数字对于人来说不太好记忆。人们为了方便记忆,就将组成计算机的IP地址的32位二进制分成四段,每段8位,中间用小数点隔开,然后将每八位二进制转换成十进制数,这样上述计算机的IP地址就变成了:210.73.140.2。
二、IP地址的分类
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地址而被唯一标识的,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,可以用于主机数达1600多万台的大型网络。
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。
除了上面三种类型的IP地址外,还有几种特殊类型的IP地址,TCP/IP协议规定,凡IP地址中的第一个字节以“lll0”开始的地址都叫多点广播地址。因此,任何第一个字节大于223小于240的IP地址是多点广播地址;IP地址中的每一个字节都为0的地址(“0.0.0.0”)对应于当前主机;IP地址中的每一个字节都为1的IP地址(“255.255.255.255”)是当前子网的广播地址;IP地址中凡是以“llll0”的地址都留着将来作为特殊用途使用;IP地址中不能以十进制“127”作为开头,27.1.1.1用于回路测试,同时网络ID的第一个6位组也不能全置为“0”,全“0”表示本地网络。
每一个IP地址包括两部分:网络地址和主机地址,上面五类地址对所支持的网络数和主机数有不同的组合。
1. A 类地址 一个
A 类IP地址仅使用第一个8位位组表示网络地址。剩下的3个8位位组表示主机地址。A类地址的第一个位总为
0,这一点在数学上限制了A类地址的范围小于127,127是64+32+16+8+4+2+1的和。最左边位表示128,在这里空缺。因此仅有127个可能的A类网络。A类地址后面的24位(3个点-十进制数)表示可能的主机地址,A类网络地址的范围从1.0.0.0到126.0.0.0。注意只有第一个8位位组表示网络地址,剩余的3个8位位组用于表示第一个8位位组所表示网络中惟一的主机地址,当用于描述网络时这些位置为
0。注意技术上讲,127.0.0.0 也是一个A类地址,但是它已被保留作闭环(look back )测试之用而不能分配给一个网络。每一个A类地址能支持16777214个不同的主机地址,这个数是由2的24次方再减去2得到的。减2是必要的,因为IP把全0保留为表示网络而全1表示网络内的广播地址。其中10.0.0.0 和10.255.255.255保留
2. B 类地址 设计B类地址的目的是支持中到大型的网络。B类网络地址范围从128.1.0.0到191.254.0.0。
B 类地址蕴含的数学逻辑是相当简单的。一个B类IP地址使用两个8位位组表示网络号,另外两个8位位组表示主机号。B类地址的第1个8位位组的前两位总置为10,剩下的6位既可以是0也可以是
1,这样就限制其范围小于等于191,由128+32+16+8+4+2+1得到。最后的16位( 2个8位位组)标识可能的主机地址。每一个B类地址能支持64534 个惟一的主机地址,这个数由2的16次方减2得到。B类网络仅有16382个,其中172.16.0.0和172.31.255.255保留。
3. C 类地址 C类地址用于支持大量的小型网络。这类地址可以认为与A类地址正好相反。A类地址使用第一个8位位组表示网络号,剩下的3个表示主机号,而C类地址使用三个8位位组表示网络地址,仅用一个8位位组表示主机号。C类地址的前3位数为110,前两位和为192(128+64),这形成了C类地址空间的下界。第三位等于十进制数32,这一位为0限制了地址空间的上界。不能使用第三位限制了此8位位组的最大值为255-32等于223。因此C类网络地址范围从192.0.1.0 至223.255.254.0。最后一个8位位组用于主机寻址。每一个C类地址理论上可支持最大256个主机地址(0~255),但是仅有254个可用,因为0和255不是有效的主机地址。可以有2097150个不同的C类网络地址,其中192.168.0.0和192.168.255.255保留。
4. D 类地址
D 类地址用于在IP网络中的组播( multicasting ,又称为多目广播)。D类地址的前4位恒为1110 ,预置前3位为1意味着D类地址开始于128+64+32等于224。第4位为0意味着D类地址的最大值为128+64+32+8+4+2+1为239,因此D类地址空间的范围从224.0.0.0到239. 255. 255.254。
5. E 类地址
E 类地址保留作研究之用。因此上没有可用的E类地址。E类地址的前4位恒为
1,因此有效的地址范围从240.0.0.0 至255.255.255.255。 总的来说,ip地址分类由第一个八位组的值来确定。任何一个0到127 间的网络地址均是一个A类地址。任何一个128到191间的网络地址是一个B类地址。任何一个192到223 间的网络地址是一个C类地址。任何一个第一个八位组在224到239 间的网络地址是一个组播地址即D类地址。E类保留。
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ip地址分类:
1.A类IP地址
一个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。
2. B类IP地址
一个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。
3. C类IP地址
一个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。
4. D类地址用于多点广播(MULTICAST)。
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。
5. E类IP地址
以“11110”开始,为将来使用保留。
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。
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
IP地址分为五类:
A类:1.0.0.0~126.255.255.255 掩码是255.0.0.0
B类:128.0.0.0~191.255.255.255 掩码是255.255.0.0
C类:192.0.0.0~223.255.255.255 掩码是255.255.255.0
D类:224.0.0.0~239.255.255.255
E类:240.0.0.0~254.255.255.255
D类和E类是特殊的地址分段,一个是用于组播,另一个一般是用于实验使用。所以没有标准的掩码,而且平时在网络上使用的地址也用不到,所以如果不是专门研究的话只需要了解ABC类就可以了
目前我们所用的ipv4的IP地址一共分5类,其中第4.5类都不能用,只有1.2.3可用,其中也有一些地址不可用,被用做私有IP,还有127.0.0.1被用做 本地回环地址,
A类地址范围是:1——126
B类地址范围是:127——191
C类地址范围是:192——223