IP地址的分類、子網、子網掩碼的作用

IP地址的分類、子網、子網掩碼的作用

IPV4

由 4kb(32bit)構成,10進制下通常表示為: xxx.xxx.xxx.xxx
其二進制表示形式為:100000000.000000001.00000001.00000001.00000001

在邏輯概念上將這32bit的數字分為兩部分:網地址主機地址。

子網

子網可以簡單理解為用于對接主干網的一個局域網。類似于國家的省市縣分級一樣。

子網的優點:

  1. 節約ip資源,容納更多機器聯通網絡
  2. 減少主干網絡流量,優化網絡性能

網地址

網地址及子網的地址,既然在主干網絡中定義了子網,那么就要通過某種方式先找到該子網,才能進入子網然后找到對應的主機,網地址就是應在上級網絡中定位該子網的門牌號。
網地址由ip地址的前n個bit組成。具體使用幾個bit,取決于子網的類型。

主機地址

ip地址劃分網地址后,剩下的bit即表示主機地址。主機地址是在子網中用來定位某一臺主機的一個門牌號。

Ip地址的分類

IP地址一共分為 A、B、C、D、E、五類,他們之間的區別就是子網占用的bit數不同。

A類地址

A類地址使用8bit表示網地址,24bit表示主機地址。其中,網地址首位必須為0,用來標識為A類地址。剩余7位用來標識子網地址。所以
A類網地址中可以有 2^7(128)個子網。

另 A類網地址中:
0.0.0.0 固定表示為本網地址,127.0.0.1 固定表示為 回環地址

所以A類網絡中可自由分配的子網為126個。

A類地址中,剩余24位用來表示主機地址 ,所以每個A類子網可以容納的主機數為:2^24 - 2 個。

十進制ip范圍:

0.0.0.0 ~ 127.255.255.255

B類地址

B類地址使用16bit表示網地址,16比特表示主機地址。網地址二進制前兩位固定為10,剩余14位用來表示子網地址。所以B類地址中可以有2^14個子網。

每個子網中可以容納的主機數為:2^16 - 2 個。

十進制ip范圍:

128.0.0.0 ~ 191.255.255.255

C類地址

C類地址使用24bit表示網地址, 8比特表示主機地址。網地址的二進制前三位固定為110,剩余21位用來表示子網地址。所以C類地址匯總可以有2^21個子網。

每個子網可容納的主機數為: 2^8 - 2 個。

十進制ip范圍:

192.0.0.0 ~ 223.255.255.255

D類地址

D類地址為 多播地址 , IP地址的二進制前4位固定為: 1110。剩余的28位用來表示具體的多播地址。

十進制ip范圍:

224.0.0.0 ~ 239.255.255.255

E類地址

E類地址為 保留地址, IP地址的二進制前4位固定為:1111。

十進制ip范圍:

240.0.0.0 ~ 255.255.255.254

本網地址與廣播地址

  • 本網地址: 當前子網的地址,一般為子網段第一個ip地址
  • 廣播地址:用于向子網中所有的主機進行廣播的地址,一般為子網段的最后一個ip地址

在上面計算A,B,C類子網可容納的主機數時,都減了一個2,減少的這兩個地址就表示 本網地址廣播地址。

子網掩碼

子網掩碼是一種用來指明一個IP地址的哪些位標識的是主機所在的子網,以及哪些位標識的是主機的位掩碼。子網掩碼不能單獨存在,它必須結合IP地址一起使用。子網掩碼只有一個作用,就是將某個IP地址劃分成網絡地址和主機地址兩部分。

計算方式

網地址 = ip地址 & 子網掩碼

缺省子網掩碼

  • A類:255.0.0.0 (/8)
  • B類:255.255.0.0 (/16)
  • C類:255.255.255.0 (/24)

私有地址

私有地址是在局域網中使用的地址,無法在公網中使用。在A、B、C三類網絡中都有相應的私有地址。

  • A類: 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255 10.0.0.0/8
  • B類: 172.16.0.0 ~ 172.31.255.254 172.16.0.0/12
  • C類: 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255 19.168.0.0/16
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