什么是IP地址
IP 地址(Internet Protocol Address)也稱為網間地址、網際地址。IP地址是指互聯網協議地址(英語:Internet Protocol Address,又譯為網際協議地址),是IP Address的縮寫。IP地址是IP協議提供的一種統一的地址格式,它為互聯網上的每一個網絡和每一台主機分配一個邏輯地址,以此來屏蔽物理地址的差異。
IP 地址是 TCP/IP 協議棧 里的網絡層地址方案,IP地址是一種用來對網絡設備的邏輯標識。
IP地址的格式
TCP/IP 中規定每個IP地址都是32bit,取值范圍也就是2的32次方,共 4294967296 個IP地址。
IP地址一共分成四段,每段8bit,如果換算成十進制,每段的取值范圍是從0~255。
計算機一般都會將IP翻譯為二進制,而我們個人用戶,對二進制並不敏感,所以改成使用點分十進制來表示IP,一共分為四段,用小數點隔開,每段的取值范圍共有256個,從0~255(為2的8次方)。
比如“192.168.1.8”、“203.110.95.2”,就是點分十進制的IP地址表示方法。
IP地址組成與分類
IP地址由 網絡號 和 主機號 組成。一個主機號在前面的網絡號所指明的網絡范圍內必須是唯一的,所以一個IP地址在整個網絡中都是唯一的。目前分為A、B、C、D、E 五類IP地址。
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在A、B、C 三類地址中藍色的部分即為網絡號,網絡號的前幾位是類別位,分別是0、10、110。也就是說我們可以憑借這個類別位置來判斷網絡類別。
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32位的總長度,由於A、B、C 三類網絡號的長度的不同,導致A、B、C 類地址的主機號字段的字節數分別為3、2、1(一個字節8位)。
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D 類地址的網絡號為1110,用於多播(一對多通訊)。E 類地址的網絡號為1111,保留以后使用。因此我們一般使用的就是A、B、C三類網絡地址。
網絡號指派范圍
A類地址網絡號占用一個字節,但是由於有一位是類別位,所以只有 7 位可供使用,又由於規定,網絡字段全 0 是個保留字段表示本網絡,而127(01111111)是另外一個保留字段,作為本地軟件的環回測試(我們常見的 127.0.0.1 表示本機,原因也是出自這里),所以A類地址可以指派的網絡號個數為(2^7 - 2)。
B類網絡地址網絡號有兩個字節,前兩位為10已經固定,只剩下14位可用,由於這14位無論怎么取值都不會使得網絡號為全0或者全1,而實際上規定B類最小網絡地址為 128.1.0.0(保留地址 128.0.0.0)。因此B類地址可指派的網絡號個數為(2^14 - 2)。
C類地址有3個字節的網絡字段號,前三位固定110,只有剩下21位可用,同樣C類地址可指派的最小網絡地址也是192.0.1.0(保留地址 192.0.0.0)。因此C類地址可指派的網絡號個數為(2^21 - 2)。
主機號指派范圍
由於主機號有規定,全0的主機號代表IP地址是“本主機”所連接到的單個網絡地址(例,一主機地址為5.6.7.8,則該主機所在的網絡地址為5.0.0.0),而全1則表示“所有的”,即表示該網絡上的所有主機。
A類地址的主機號是由三個字節,24位組成,所以每一個A類網絡中可分配的主機個數為 2^24 - 2 。
B類地址的主機號是由兩個字節,16位組成,所以每一個B類網絡中可分配的主機個數為 2^16 - 2 。
C類地址的主機號是由一個字節,8位組成,所以每一個C類網絡中可分配的主機個數為 2^8 - 2 。
IP地址指派范圍
綜上網絡號和主機號的指派描述可知,IP地址空間共有 2^32 個地址。
A類地址共有(2^7 - 2)*(2^24 - 2)個,大約 2^31,占50%;
B類地址共有(2^14 - 2)*(2^16 - 2)個,大約 2^30 ,占25%;
C類地址共有(2^21 - 2)*(2^8 - 2)個,大約 2^29 ,占12.5%;
網絡類別 | 最大可分配網絡數 | 首個可分配網絡號 | 最后一個可分配網絡號 | 每個網絡中最大主機數 |
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A | 126(2^7 - 2) | 1 | 126 | 16777214 |
B | 16382(2^14 - 2) | 128.1 | 191.255 | 65534 |
C | 2097150(2^21 - 2) | 192.0.1 | 223.255.255 | 254 |
參考: