IPv4的IP地址

2019-07-29 本文已影响0人一叶知秋0830

一、前言

说起地址，大家都不陌生，现实生活中的地址都是xx省xx市xx区xx街xx小区xx栋xx楼xx室，每个地址都是唯一的，不会出现两个不同的地方地址完全一样的情况。根据一个人的居住地址，我们可以准确无误的找到这个人。
在没有互联网和电话之前，相隔两地的人进行沟通主要通过信件，我们在信封上写上收件人地址，邮递员就可以通过这个地址找到收件人并把信交给他。如今已经是互联网时代，几乎每个人都有一台或多台电脑、手机设备，我们进行沟通不再需要通过信件，我们只需要在自己电脑编辑好内容就可以准确无误的发送到对方电脑上。那这到底是如何实现的呢？它是如何找到对方电脑的呢？其实这和邮递员送信件是一样的原理，每台电脑都有一个地址，也就是我们常说的IP地址(Internet Protocol Address，互联网协议地址)，只不过这个地址的表述方式和我们现实生活中的地址不一样。

二、IP地址的格式

互联网发展至今，互联网协议经历了多个版本，不同的互联网协议版本IP地址的表述方式也不一样，我们常见的类似192.168.1.2这种格式的就是IPv4(Internet Protocol version 4，互联网协议版本4)。就目前来说，我们平时所说的IP地址就是指IPv4协议下的IP地址。IPv4的IP地址由4段组成，段之间用点隔开，每段由8位二进制数组成，所以其范围用二进制表示就是00000000-11111111，用十进制表示就是0-255之间。所以IP地址由4段共32位组成，其二进制范围是00000000.00000000.00000000.00000000—11111111.11111111.11111111.11111111，十进制表示就是0.0.0.0–255.255.255.255，一共是 $2^{32}$ (4294967296，近43亿)个IP地址。

三、IP地址的分类

IP地址共分A、B、C、D、E五类，其中A、B、C三类IP地址是我们常用的IP地址，它包括网络地址和主机地址2个部分，我们根据网络地址和主机地址占用的位数的不同分为A、B、C三类。D类IP地址一般用于多点广播。E类IP地址是保留地址。

1.A类IP地址

如下图所示，A类IP地址的前8位是网络地址，网络地址第一位必须是0，所以有 $2^8$ =128个A类网络地址，而全0网络地址(00000000)被保留用于指定默认路由，127网络地址(01111111)被保留用于诊断，所以A类网络地址实际只有126个。
每个A类IP地址的后24位表示主机地址，但由于全0和全1的主机地址被保留，所以一个A类网段最大包含 $2^{24}$ -2=16777214个节点。
所以A类IP地址范围是1.0.0.1—126.255.255.254，可用网络有126个，每个网络能容纳16777214个主机，一般用于大型网络。

A类IP地址

1.B类IP地址

B类IP地址的前16位是网络地址，网络地址的前两位必须是10，所以B类网络地址共有 $2^{14}$ =16384个。后16位是主机地址，但全0和全1的主机地址被保留，所以每个B类网络可以容纳 $2^{16}$ -2=65534台主机。B类IP地址的范围是128.0.0.1-191.255.255.254(二进制为10000000.00000000.00000000.00000001 - 10111111.11111111.11111111.11111110)。B类IP地址一般用于中型网络。

B类IP地址

1.C类IP地址

C类IP地址的前24位是网络地址，网络地址的前两位必须是110，所以C类网络地址共有 $2^{21}$ =2097152个。后8位是主机地址，但全0和全1的主机地址被保留，所以每个C类网络可以容纳 $2^8$ -2= 254台主机。C类IP地址的范围是192.0.0.1-233.255.255.254(二进制为11000000.00000000.00000000.00000001 - 11011111.11111111.11111111.11111110)。C类IP地址一般用于小型网络。