IP地址介绍及分类

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-07-14 12:37 975阅读 0赞

**一、什么是IP地址**

> "I"  就是Internet（互联网），“P” 就是Protocol（协议）。那么，"IP地址" 就是：Internet Protocol Address。翻译成中文就是：互联网协议地址 或者 网际协议地址。

IP地址是[Internet][]上电脑的一个编号。每台联网的PC上都需要有IP地址，才能正常通信。我们可以

> 把“[个人电脑][Link 1]”比作“一台电话”，那么“IP地址”就相当于“电话号码”。

> 备注：

> 常见的IP地址，分为[IPv4][]与[IPv6][]两大类。

> IPV4采用32位地址长度，有4段数字，每一段最大不超过255，只有大约43亿个地址，随着互联网的迅速发展，IPv4定义的有限地址空间将被耗尽。

> 而IPv6采用128位地址长度，几乎可以不受限制地提供地址。现有的互联网是在[IPv4协议][IPv4 1]的基础上运行的，IPv6是下一版本的互联网协议，暂时还未推广使用。

> 接下来所介绍的IP地址都是指IPV4。

**二、IP地址的作用**

> 唯一标识某台联网中的计算机，使计算机与计算机之间能相互通信。

**三、IP地址的格式**

> 一个完整的IP地址由4个字节，即32位数字组成，为了方便用户理解和记忆，采用点分十进制标记法，中间使用符号“.”隔开不同的字节。

例如：采用32位形式的IP地址如下

> 00001010 00000000 00000000 00000001

采用十进制数的形式如下  
         10.0.0.1 （这也是我们通常所看到的样子）  
IP地址分为两个部分： 网络号（网络地址） 和 主机号（主机地址），

> 网络号是说明该计算所属于的网络，

> 如果， 将完整地IP地址 比喻为 一个完整的座机电话，那么网络号 就相当于座机电话的区号。

> 主机号是说明该计算机在网络中的位置，

如果，将完整地IP地址 比喻为 一个完整的座机电话，那么 主机号 就相当于座机电话的具体号码。

网络地址的表示法：主机位全为0，如IP 120.1.1.1，它的网络地址就是 120.0.0.0 。

>   
>

备注：

> IP地址=网络地址+主机地址 这是通常的地址格式，
> 
> 如果涉及到子网划分，那么地址格式应该是：
> 
> IP地址 = 主机地址+子网地址+主机地址。子网划分后续再探讨，现在知道这点就行了。
> 
>   
>

**四、特殊的IP地址**

>     就是我们主机不可以配置的IP  
> 1、环路测试地址： （十进制表示情况下，以127开头的地址）
> 
> 127.0.0.1-127.255.255.255 。 用来确定主机的TCP/IP协议是否正常，可以使用ping该地址段的任何一个IP。
> 
>   
> 
> 
> 2、全球广播地址：（二进制表示情况下，每一位都是1的地址）
> 
> 255.255.255.255 ，这是IP地址中的每一位都为1的IP地址。如果有一台主机的发送数据时目标地址是255.255.255.255，那么所有的机子都将收到它所发出的信息。  
> 3、全球网络地址：（二进制表示情况下，每一位都是0的地址）
> 
> 0.0.0.0 代表任何的网络，可以说他是全球最大的网络，即任意网络。  
> 
> 
>   
>

**五、IP地址类型**

> ### 公有地址 ###
> 
> 公有地址（Public address）由Inter NIC（Internet Network Information Center[因特网][Link 2]信息中心）负责。这些IP地址分配给注册并向Inter NIC提出申请的组织机构。通过它直接访问[因特网][Link 2]。
> 
> ### 私有地址 ###
> 
> 私有地址（Private address）属于非注册地址，专门为组织机构内部使用。
> 
> 以下列出留用的内部私有地址
> 
> A类 10.0.0.0--10.255.255.255
> 
> B类 172.16.0.0--172.31.255.255
> 
> C类 192.168.0.0--192.168.255.255
> 
>   
>

**六、IP地址分类**

> IP地址分为五类：
> 
> ·A类用于大型网络（能容纳网络126个，主机1677214台），A类保留给政府机构。  
> ·B类用于中型网络（能容纳网络16384个，主机65534台），B类分配给中等规模的公司。  
> ·C类用于小型网络（能容纳网络2097152个，主机254台），C类分配给任何需要的人。  
> ·D类用于组播（多目的地址的发送）  
> ·E类用于实验。  
>   
> 备注：以上“能容纳网络”的意思就是“所能够分配的网络号”。  
>    示例：“能容纳网络16384个，每个网络下主机65534台”这句话的意思就是  
> “该类IP地址最多能分配的网络号有16384个，而每一个网络号下，又可以分配65534个主机号”  
>   
> 
> 
> A、B、C三类IP地址的特征：
> 
> 当将IP地址写成二进制形式时，A类地址的第一位总是 0 ，B类地址的前两位总是 10，C类地址的前三位总是 110。
> 
>   
> 
> 
> **A类地址**  
> （1）A类IP地址。由1个字节的网络地址和3个字节的主机地址，网络地址的最高位必须是“0”。
> 
> 如：0XXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX（X代表0或1）  
> （2）A类IP地址范围：1.0.0.1---126.255.255.254  
> （3）A类IP地址中的私有地址和保留地址：  
> ① 10.X.X.X是私有地址（所谓的私有地址就是在互联网上不使用，而被用在局域网络中的地址）。  
>   范围（10.0.0.1---10.255.255.254）  
> ② 127.X.X.X是保留地址，用做循环测试用的。也就是上述说到的特殊IP的第1种。  
> 
> 
>   
> 
> 
> 详解：
> 
> 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 到10.255.255.255保留。
> 
>   
> 
> 
> A类范围记忆：
> 
> 第一字节最小为1（0开头的是特殊IP，表示任意网络，不能用） ，最大为126，本来应是255-128=127 ，但127闭环（look back）测试之用 ，所以A类网络地址的范围从1.0.0.0到126.0.0.0。
> 
> ##  ##
> 
> ####     ####
> 
> #### B类地址 ####
> 
> （1） B类地址第1字节和第2字节为[网络地址][Link 3]，其它2个字节为主机地址。它的第1个字节的前两位固定为10.
> 
> （2） B类地址网络号范围：128.0.0.0---191.255.0.0。
> 
> （3） B类地址的[私有地址][Link 4]和保留地址
> 
> ① 172.16.0.0---172.31.255.255是[私有地址][Link 4]
> 
> ② 169.254.X.X是保留地址。如果你的IP地址是自动获取IP地址，而你在网络上又没有找到可用的DHCP服务器。就会得到其中一个IP。
> 
> 191.255.255.255是[广播地址][Link 5]，不能分配。
> 
>   
> 
> 
> 详解：
> 
> 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65534 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到172.31.255.255保留。
> 
>   
> 
> 
> B类范围记忆：  
> 
> 
> 第一字节最小是128，最大是255-64=191 。B类网络地址的范围从128.1.0.0到191.254.0.0。 最大本来应该是191.255.0.0，但是191.255.0.0是该网段的广播地址，所以不算。
> 
> ####     ####
> 
> #### C类地址 ####
> 
> （1）    C类IP地址。由3个字节的网络地址和1个字节的主机地址，网络地址的最高位必须是“110”。
> 
> 如：110XXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX（X代表0或1）
> 
> （2）C类IP地址范围：192.0.0.1---223.255.255.254。
> 
> （3）C类地址中的私有地址：
> 
>         192.168.X.X是私有地址。（192.168.0.1---192.168.255.255)
> 
>   
> 
> 
> 详解：
> 
> 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到192.168.255.255保留。
> 
>   
> 
> 
> c类范围记忆：  
> 
> 
> 第一字节最小是128+64=192，最大是255-32=223 。C类网络地址的范围从192.0.1.0 至223.255.254.0。最大本来应该是223.255.255.0，但是223.255.255.0是该网段的广播地址，所以不算。
> 
> ####     ####
> 
> #### D类地址 ####
> 
> （1） D类地址不分网络地址和主机地址，它的第1个字节的前四位固定为1110。
> 
> 如：1110XXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX（X代表0或1）
> 
> （2） D类地址范围：224.0.0.1---239.255.255.254
> 
>   
> 
> 
> 详解：
> 
>  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。
> 
>   
> 
> 
> D类范围记忆：  
> 
> 
> 第一字节最小是128+64+32=224，最大是255-16=239 。所以D类网络地址的范围从224.0.0.0到239. 255. 255.254。最大本来应该是239. 255. 255.255，但是239. 255. 255.255是该网段的广播地址，所以不算。
> 
>   
> 
> 
> #### E类地址 ####
> 
> （1） E类地址不分网络地址和主机地址，它的第1个字节的前四位固定为 1111。
> 
> 如：1111XXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX（X代表0或1）
> 
> （2） E类地址范围：240.0.0.1---255.255.255.254
> 
>   
> 
> 
> 详解：
> 
> E类地址保留作研究之用。因此Internet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255.255.255.254。 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。
> 
>   
> 
> 
> E类范围记忆：  
> 
> 
> 第一字节最小是128+64+32+16=240，最大是255 。所以E类网络地址的范围从240.0.0.0到255.255.255.254。
> 
>   
> 
> 
> 备注：
> 
> 前面提到“该网段的广播地址”有什么用，就是说如果往这个广播地址上发送数据，
> 
> 那么IP属于该网络地址的所有主机都能接收到消息。  
> 
> 
>   
> 
> 
>   
> 
> 
>   
>

[Internet]: http://baike.baidu.com/view/11165.htm
[Link 1]: http://baike.baidu.com/view/203808.htm
[IPv4]: http://baike.baidu.com/view/21992.htm
[IPv6]: http://baike.baidu.com/view/5228.htm
[IPv4 1]: http://baike.baidu.com/view/3871500.htm
[Link 2]: http://baike.baidu.com/view/1706.htm
[Link 3]: http://baike.baidu.com/view/547479.htm
[Link 4]: http://baike.baidu.com/view/39496.htm
[Link 5]: http://baike.baidu.com/view/473043.htm