有类 IP 寻址介绍

IP 地址是一个地址，其中包含有关如何到达特定主机的信息，尤其是在 LAN 之外。 IP 地址是一个 32 位的唯一地址，其地址空间为 2 ³² 。
一般IP地址的书写方式有两种，点分十进制和十六进制。

点分十进制表示法：

十六进制表示法：

点分十进制表示法需要注意的几点：

1. 任何段（字节）的值都在 0 到 255 之间（都包括在内）。
2. 任何段中的值之前都没有零（054 是错误的，54 是正确的）。

有类寻址
32 位 IP 地址分为五个子类。这些都是：

• A级
• B类
• C类
• D类
• E级

这些类中的每一个都有一个有效的 IP 地址范围。 D 类和 E 类分别保留用于多播和实验目的。第一个八位字节中的位顺序决定了 IP 地址的类别。
IPv4地址分为两部分：

• 网络 ID
• 主机 ID

IP 地址的类别用于确定用于网络 ID 和主机 ID 的位以及该特定类别中可能的总网络和主机数。每个 ISP 或网络管理员为连接到其网络的每个设备分配 IP 地址。

注意： IP 地址由互联网号码分配机构 (IANA) 和地区互联网注册管理机构 (RIR) 在全球范围内管理。

注意：在查找主机IP地址的总数时，2个IP地址不计入总数，因此从总数中减少，因为任何网络的第一个IP地址是网络号，而最后一个IP地址是为广播IP保留的.

A类：

属于 A 类的 IP 地址分配给包含大量主机的网络。

• 网络 ID 为 8 位长。
• 主机 ID 为 24 位长。

A 类中第一个八位字节的高位始终设置为 0。第一个八位字节中剩余的 7 位用于确定网络 ID。 24 位主机 ID 用于确定任何网络中的主机。 A 类的默认子网掩码为 255.xxx 因此，A 类共有：

• 2^7-2= 126 网络ID（这里减去2个地址，因为0.0.0.0和127.xyz是特殊地址。）
• 2^24 – 2 = 16,777,214 主机 ID

属于 A 类的 IP 地址范围为 1.xxx – 126.xxx

B类：

属于 B 类的 IP 地址分配给从中型到大型网络的网络。

• 网络 ID 为 16 位长。
• 主机 ID 为 16 位长。

B 类 IP 地址的第一个八位组的高位始终设置为 10。其余 14 位用于确定网络 ID。 16 位主机 ID 用于确定任何网络中的主机。 B 类的默认子网掩码为 255.255.xx B 类共有：

• 2^14 = 16384 网络地址
• 2^16 – 2 = 65534 主机地址
  属于 B 类的 IP 地址范围为 128.0.xx – 191.255.xx
  

  C类：

  属于 C 类的 IP 地址分配给小型网络。

  • 网络 ID 为 24 位长。
  • 主机 ID 为 8 位长。

  C 类 IP 地址的第一个八位字节的高位始终设置为 110。其余 21 位用于确定网络 ID。主机 ID 的 8 位用于确定任何网络中的主机。 C 类的默认子网掩码为 255.255.255.x。 C类共有：

  • 2^21 = 2097152 网络地址
  • 2^8 – 2 = 254 主机地址

  属于 C 类的 IP 地址范围为 192.0.0.x – 223.255.255.x。
  

  D类：

  属于 D 类的 IP 地址保留用于多播。属于 D 类的 IP 地址的第一个八位字节的高位始终设置为 1110。其余位用于感兴趣的主机识别的地址。

  D 类不具有任何子网掩码。属于 D 类的 IP 地址范围为 224.0.0.0 – 239.255.255.255。
  

  E类：

  属于 E 类的 IP 地址保留用于实验和研究目的。 E 类 IP 地址范围为 240.0.0.0 – 255.255.255.254。这个类没有任何子网掩码。 E 类第一个八位字节的高位总是设置为 1111。
  

  特殊 IP 地址范围：

  169.254.0.0 – 169.254.0.16 ：链接本地地址
  127.0.0.0 – 127.0.0.8 ：环回地址
  0.0.0.0 – 0.0.0.8 ：用于在当前网络内进行通信。

  分配主机 ID 的规则：

  主机 ID 用于识别网络中的主机。根据以下规则分配主机 ID：

  • 在任何网络中，主机 ID 对于该网络必须是唯一的。
  • 无法分配所有位都设置为 0 的主机 ID，因为该主机 ID 用于表示 IP 地址的网络 ID。
  • 无法分配所有位都设置为 1 的主机 ID，因为此主机 ID 保留为广播地址，用于将数据包发送到该特定网络上存在的所有主机。

  分配网络 ID 的规则：

  位于同一物理网络上的主机由网络 ID 标识，因为同一物理网络上的所有主机都分配有相同的网络 ID。根据以下规则分配网络 ID：

  • 网络 ID 不能以 127 开头，因为 127 属于 A 类地址，是为内部环回功能保留的。
  • 所有设置为 1 的网络 ID 位都保留用作 IP 广播地址，因此不能使用。
  • 设置为 0 的网络 ID 的所有位都用于表示本地网络上的特定主机，并且不路由，因此不使用。

  有类寻址总结：

  
  
  

  有类寻址的问题：

  这种分类寻址方法的问题是浪费了数百万个 A 类地址，许多 B 类地址被浪费了，而 C 类中可用的地址数量太少，无法满足组织的需求。 D 类地址用于多播路由，因此只能作为单个块使用。 E 类地址是保留的。

  由于存在这些问题，有类网络在 1993 年被无类域间路由 (CIDR) 取代。我们将在下一篇文章中讨论无类寻址。

  参考：
  https://en.wikipedia.org/wiki/Classful_network
  TechNet – 微软
  有类网络 – 维基百科