IP地址的格式和分类

IP地址

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IP地址时IP协议提供的一种地址格式，它为互联网上的网络设备分配一个用来通信的逻辑地址，目前分为IP v4和IP v6两种，v4的意思是version4，v6是同样的意思。

IP v4

IP v4是一个32位二进制数，不便于记忆，为了使用方便，使用“点分十进制”表示法，将这个二进制数每8位断开一次，每8位是一个字节，一个字节表示的十进制整数范围是0~255.

IP地址分类

公有地址：需要向因特网信息中心申请，在互联网上可以直接使用的IP地址。

私有地址：不需要注册，可以在组织内部网络随便使用。

IP地址格式

IP地址这个32位2进制数被分为两个部分，网络位 + 主机位，网络位表示设备同属于一个网络，主机位表示网络中不同的设备的唯一ID。

子网掩码

子网掩码的功能是将IP地址划分为网络ID和主机ID，IP地址按位与子网掩码就是网络ID。

IP v4地址被分为A、B、C、D、E五类，下面列出来A、B、C三类。

类别	最大网络数	IP地址范围	单个网段最大主机数	私有地址IP地址范围
A类	126（2^7-1-1）	1.0.0.0 - 127.255.255.255	16777214	10.0.0.0 - 10.255.255.255
B类	16384(2^14)	128.0.0.0 - 191.255.255.255	65534	172.16.0.0 - 172.31.255.255
C类	2097152(2^21)	192.0.0.0 - 223.255.255.255	254	192.168.0.0 - 192.168.255.255

A类

四个字节中，第一个字节是网络位，后面三个字节是主机位，且第一个字节中的最高位固定为0，这样的IP地址称为A类地址，所以变化为0000 0001 - 0111 1111共127个网络，因为127.0.0.1被称为回环地址，所以剩余126个网络，地址范围是1.0.0.0到127.255.255.255，二进制表示为00000001.00000000.00000000.00000000 - 01111111.11111111.11111111.11111111，其中每一个网络的第一个比如126.0.0.0称为网络ID，最后一个比如126.255.255.255称为广播地址，所以每一个网络中的主机数可以通过256³ - 2 = 1677716 - 2 = 1677714个，也就是后面三个字节放在一起24所有变化情况。在这126个网络中，其中10.0.0.0 - 10.255.255.255规划为私有IP地址。子网掩码为255.0.0.0，比如110.56.34.21和子网掩码按位与得到的是110.0.0.0即网络名。

B类

四个字节中，前两个字节是网络位，后面两个字节是主机位，且第一个字节中的最高两位分别是10，这样的IP地址称为B类地址，所以变化为128.0 - 191.255，相当于1000000 00000000到10111111 11111111，共2¹⁴ = 16384个网络。B类地址的范围从128.0.0.0 - 191.255.255.255，二进制表示为10000000 00000000 00000000 00000000 - 10111111 11111111 11111111 11111111，同样，在每个网络中，最后一个是广播地址，第一个是网络ID，子网掩码是255.255.0.0，每个网络中主机个数等于256² - 2 = 65535 - 2 = 65534。

C类

四个字节中，前三个字节是网络位，最后一个字节是主机位，且网络位中的第一个字节中的最高3为分别是110，这样的IP地址称为C类地址，所以变化为192.0.0 - 223.255.255，相当于11000000 00000000 00000000 - 11011111 11111111 11111111，所以总变化是2²¹ = 2097152个网络（因为前三位是110），C类地址的范围从192.0.0.0 - 233.255.255.255，二进制表示为11000000 00000000 00000000 00000000 - 11011111 11111111 11111111 11111111，同样，每个网络的第一个地址是网络ID，最后一个地址是广播地址。相应的子网掩码是255.255.255.0，每个网络中的主机个数等于256 - 2 = 254。

举例：192.168.3.200，要配合子网掩码使用，假如子网掩码是255.255.255.0，说明它是C类地址，通过与子网掩码按位与得到网络ID是192.168.3.0，广播地址为192.168.3.255。

D类

同前三种，最高四位是1110，所以地址范围就是224.0.0.0到239.255.255.255，224.0.0.1特指所有主机，我也没懂是什么意思。

E类

实验用的地址。

特殊地址

0.0.0.0表示当前主机，255.255.255.255限制广播地址，路由器不会转发这个受限广播地址的数据报文，此地址只能用于本网广播，IP地址中以127开头的地址称为loopback回环地址，169.254.x.x，windows主机使用了动态获取IP，如果没有获得地址，windows会临时获得这样的地址。