TCP/IP学习笔记13--IP地址的构成，广播地址，IP多播，子网掩码

现在，我是蔚蓝的；在此岸或彼岸，我都是蔚蓝的。 ---李瑾

IP对应的是OSI模型中的网络层，TCP对应的是传输层。每一个参与通信的主机都会有一个IP地址。

IP地址（IPv4地址）含4个字节，每个字节8bits。如果将其转换为整数，2^32 =4 294 967 296,从计算结果来看最多允许43亿台计算机连接到互联网。但是，每台主机可能有多个网卡，每一个网卡都需要设置IP地址，通常一块网卡只设置一个IP，但是也可以配置多个。此外，一台路由器通常会配置两个以上的网卡，因此可以设置两个以上的网卡。从而，让43亿台计算机全部联网是不可能的。

IP地址由网络地址和主机地址两部分构成：

全球互联网由很多个子网络（网段）构成，IP的网络地址部分用于识别一个子网络；每个子网络内都含有很多个主机，对应的是IP地址的主机地址部分。从而，定位一计算机的位置时，先定位子网络，然后在这个子网络中定位出主机。

路由器负责连接不同的子网络，其利用的就是IP地址的网络地址部分进行路由。

IP地址（IPv4地址）含4个字节，32bits，这两部分地址如何划分呢？

有两种划分方式，1）分类，即将IP地址分为不同的类型， 2）子网掩码

现在基本上都使用子网掩码，下面先来看一下第一中分类的方式吧：

总共有四类，A B C D类。

A类IP地址：首位第一个bit以0开头，从第1位到第8位是它的网络标识，后24位是主机地址。

B类IP地址：前2个bit为10，从第1位到第16位是它的网络标识，后16位是主机地址。

C类IP地址：前3个bit为110，从第1位到第24位是它的网络标识，后8位是主机地址。

D类IP地址：前4个bit为1110，从第1位到第32位是它的网络标识，没有主机地址，常被用于多播。

分配IP主机地址时需要注意：

主机地址部分不能全部为0或全部为1，因为主机地址全部为0一般用于表示对应的网络地址或 IP地址不可获知；而全部为1的地址通常作为广播地址。记得分配时去掉着两种情况哦。

广播地址：

将IP地址中的主机地址部分全部设置为1，就成了广播地址，从而广播地址针对的是一个子网中的全部的主机。

可以把广播分为本地广播和直接广播。

举例子：有一个网络地址192.168.0.0/24（表示前24bit为网络地址），该自网络的广播地址为192.168.1.255，如果该子网络内的一台计算机向192.168.1.255发出一个数据，那么这份数据能被这个自网络内的全部计算机接受到，，这就是本地广播；如果这个计算机向192.168.0.255/24(另一个子网络的广播地址)，则该只有该子网络内的全部计算机能够收到这份数据，，这就是直接广播。

注意：直接广播有一定的安全问题，多数情况下，会在路由器上设置为不转发。

IP多播的概念：

多播用于将数据包发送给特定组内的所有计算机，这些计算机可能不在同一个子网内，例如可能是属于三个子网的3个计算机。

在电视会议系统中比较多用。在多播之前，人们一直采用广播的方式，那时，广播数据将会发送给所有的终端计算机，然后再由这些计算机的IP之上的层去判断是否有必要接受数据，不需要就丢弃，这回造成网络上存在很多不必要的流量。况且，路由器一般会被设置为不允许多播数据穿透，因此IP多播被采用了。

子网掩码：

Ref:

《图解TCP/IP》--竹下隆史 4.3章节