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IP(Internet Protocol)地址是人们在Internet上为了区分数以亿计的主机而给每台主机分配的一个专门的地址,通过IP地址就可以访问到每一台主机。每台联网的电脑都需要有全局唯一的IP地址才能实现正常通信。我们可以把“个人电脑”比作“一台电话”,那么“IP地址”就相当于“电话号码”,通过拨打电话号码实现与对端的通信。
IP 地址由 32 位 2 进制构成,为方便书写及记忆,一个 IP 地址通常采用 0~255 之内的4 个十进制数表示,数之间用句点分开。这些十进制数中的每一个都代表 32 位地址的其中 8 位,即所谓的八位位组,称为点分十进制。
如某一台主机的IP地址为:211.152.65.112 。
举例:
一个 IPV4 地址可以这样表示:
点分十进制形式:10.110.192.111
二进制形式:00001010.01101110.10000000.01101111
为了清晰的区分各个网段,决定对 IP 地址采用结构化的分层方案。
IP 地址的结构化分层方案将 IP 地址分为网络部分和主机部分,IP 地址的网络部分称为网络地址,网络地址用于唯一地标识一个网段,或者若干网段的聚合,同一网段中的网络设备有同样的网络地址。IP 地址的主机部分称为主机地址,主机地址用于唯一的标识同一网段内的网络设备。
IP地址被分成5类:A类网络、B类网络、C类网络、D类网络和E类网络。而InterNIC可以分配A类、B类和C类网络的IP地址,D类和E类是被预留的网络,如图4-4所示。
A类地址空间:0.0.0.0 ~ 127.255.255.255
B类地址空间:128.0.0.0 ~ 191.255.255.255
C类地址空间:192.0.0.0 ~ 223.255.255.255
D类:多目地址(multicast address)是比广播地址稍弱的多点传送地址,用于支持多目传输技术。
E类地址用于实验,将来扩展

图1 IP地址的分类和格式

1. A 类地址:8 位分配给网络地址,24 位分配给主机地址。如果第 1 个8 位位组中的最高位是 0,则地址是 A 类地址。A 类地址的范围是 1.0.0.0—126.0.0.0。这对应于 0-127 的可能的八位位组。在这些地址中,0 和 127 具有保留功能,所以实际的范围是 1-126。A类中仅仅有 126 个网络可以使用。因为仅仅为网络地址保留了 8 位,第 1 位必须是 0。然而,主机数字可以有 24 位,所以每个网络可以有16,777,214 个主机。
2. B 类地址:为网络地址分配了 16 位,为主机地址分配了 16 位,一个 B 类地址可以用第1 个 8 位组的头两位为 10 来识别。这对应的值从 128-191。既然头两位已经预先定义,则实际上为网络地址留下了 14 位,所以可能的组合产生了 16,384 个网络,而每个网络包含 65,534 个主机。
3. C 类地址:C 类为网络地址分了 24 位,为主机地址留下了 8 位。C类地址的前 8 位位组的头 3 位为 110,这对应的十进制数从 192 ~ 223。在 C 类地址中,仅仅最后的 8 位位组用于主机地址,这限制了每个网络最多仅仅能有 254 个主机。既然网络编号有 21 位可以使用(3 位已经预先设置为 110),则共有2,097,152 个可能的网络。
4. D 类地址:以 1110 开始。这代表的八位位组从 224-239。这些地址并不用于标准的 IP 地址。相反,D 类地址指一组主机,它们作为多点传送小组的成员而注册。多点传送小组和电子邮件分配列表类似。正如你可以使用分配列表名单来将一个消息发布给一群人一样,你可以通过多点传送地址将数据发送给一些主机。多点传送需要特殊的路由配置,在默认情况下,它不会转发。
5. E 类:如果第 1 个 8 位位组的前 4 位都设置为1111,则地址是一个 E 类地址。这些地址的范围为240-254,这类地址并不用于传统的 IP 地址。这个地址类有时候用于实验室或研究。
在互联网中,经常使用的 IP 地址类型是:A 类、B 类和 C 类。

IP 地址用于唯一的标识一台网络设备,但并不是每一个 IP 地址都是可用的,一些特殊的 IP
地址被用于各种各样的用途,不能用于标识网络设备。
1. 主机位的二进制全为“0”的 IP 地址,称为网络地址,网络地址用来标识一个网段。
例如,A 类地址 1.0.0.0,私有地址 10.0.0.0、192.168.1.0 等。
2. 主机位的二进制全为“1”的 IP 地址,称为网段广播地址,广播地址用于标识一个网络的所有主机。
例如,10.255.255.255,192.168.1.255 等,路由器可以在 10.0.0.0 或者 192.168.1.0 等网段转发广播包。广播地址用于向本网段的所有节点发送数据包。
3. 对于网络部分为 127 的 IP 地址,例如 127.0.0.1 往往用于环路测试目的。
4. 全“0”的 IP 地址 0.0.0.0 代表临时通信地址(也可表示默认路由)。
5. 全“1”的 IP 地址 255.255.255.255 是广播地址,但 255.255.255.255 代表所有主机,用于向网络的所有节点发送数据包。这样的广播不能被路由器转发。
在有些情况下,一个机构并不需要连接到Internet或另一个专有的网络上,因此,无须遵守对IP地址进行申请和登记的规定。该机构可以使用任何的地址。在RFC 1597中,有些IP地址是用作私用地址的:
A类地址:10.0.0.0 到10.255.255.255
B类地址:172.16.0.0 到172.31.255.255.255
C类地址:192.168.0.0 到192.168.255.255

