IP地址分类以及子网划分

IP地址：是网络层的概念，IP地址长度为32位，分为四个8位，用点分十进制来表示，每部分范围0～255（0～255 . 0～255 . 0~255 . 0~255）。一个可有2的32次方个IP地址。

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1、IP地址的分类

最初设计互联网络时，为了便于寻址以及层次化构造网络，每个IP地址包括两个标识码（ID），即网络ID和主机ID。同一个物理网络上的所有主机都使用同一个网络ID，网络上的一个主机（包括网络上工作站，服务器和路由器等）有一个主机ID与其对应。IP地址根据网络ID的不同分为5种类型，A类地址、B类地址、C类地址、D类地址和E类地址。

1． A类IP地址 一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”， 地址范围从1.0.0.0 到126.0.0.0。可用的A类网络有126个，每个网络能容纳1亿多个主机。一般用于大型网络。

2． B类IP地址 一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”，地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。可用的B类网络有16382个，每个网络能容纳6万多个主机。一般用于中型网络。

3． C类IP地址 一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”。范围从192.0.0.0到223.255.255.255。C类网络可达209万余个，每个网络能容纳254个主机。一般用于小型网络。

4． D类地址用于多点广播（Multicast）。 D类IP地址第一个字节以“lll0”开始，它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络，目前这一类地址被用在多点广播（Multicast）中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机，它标识共享同一协议的一组计算机。224.0.0.0到239.255.255.255用于多点广播 。

5． E类IP地址 以“llll0”开始，为将来使用保留。240.0.0.0到255.255.255.254
网络号和主机号加起来是32位（即4字节），正好表示一个ip地址，我们可以根据网络号来判断ip地址是属于哪一类。你可以认为网络号表示主机当前处于哪一个网段，而主机号则表示这个网段下具体的某一台主机。也就是说，通过ip地址的网络号和主机号可以找到某一个网段下的具体的某一台主机。

1、特殊的主机号：

• 主机号全0表示当前网络段，不可分配位特定主机
• 主机号全1表示广播地址，向当前网络段所有主机发消息，也是不能分配给主机的

上述的“0”和“1“指的是二进制状态下的0和1，对应的是（以A类地址举例）1.0.0.0和1.255.255.255。

2、特殊的网络号：

• A类地址网络段全0（00000000）表示特殊网络，不能使用
• A类地址网络段后七位全为1（01111111换成十进制也就是127）表示回环地址，也是不能使用的。如：127.0.0.1可以代表本机IP地址，ping 127.0.0.1 可以测试本机TCP/IP是否正常
• B类地址网络段（10000000.00000000 : 128.0）不能使用
• C类地址网络段（192.0.0）不能使用

私有地址：

在现在的网络中，IP地址分为公网IP地址和私有IP地址。公网IP是在Internet使用的IP地址，而私有IP地址则是在局域网中使用的IP地址。

问题：如何判断一个IP地址属于哪一类？
取点分十进制的头一段转化为8位的二进制即可。（或者看地址范围也行）
如：
125.125.3.60 其中125转化为01111101，第一位二进制是0，所以是A类地址
163.70.31.23 其中163转化为10100011，前两位二进制是10，所以是B类地址
210.36.127.11其中210转化为11010010，前三位二进制是110，所以是C类地址

2、IP地址的子网划分

问题：如果一个公司有256名员工，一人一个计算机，申请哪种网络段呢？（在没有NAT技术的情况下）
如果分配C类地址则只能分配254个主机号，不能满足需求，但是分配B类地址的话又会造成极大的地址空间浪费。于是我们提出了子网划分的概念。

子网划分是通过借用IP地址的若干位主机地址来充当子网地址（从左面第一位不是网络号的位开始借，而且借位必须是连续的不能跳跃），从而将原网络划分为若干子网而实现的。 划分子网时，随着子网地址借用主机位数的增多，子网的数目随之增加，而每个子网中的可用主机数逐渐减少。

这样P地址就被分为：网络号、子网号、主机号。

比如：一个C类网络段193.10.10.0，在主机号的八位中取第一位来当子网号，则子网号为0可取到的主机号范围193.10.10.1～193.10.10.126（0或者127不取，取0代表网段，取127是广播），共126个；子网号为1可取的主机号范围193.10.10.129～193.10.10.254（128和255不去，取128代表网段，取255是广播）。我们把子网分配给只有100人左右的公司的话，就可以减少IP地址的浪费。

对于上面提出的问题，我们可以在B类地址的基础上，借几位主机号来当子网号，将子网分配给公司。

划分子网的好处：
1、节约IP地址，避免浪费。
2、限定广播的传播。
3、保证网络的安全。
4、有助于覆盖大型地理区域。

2.1 子网掩码

子网掩码是用来判断任意两台计算机的 IP 地址是否属于同一子网络的根据。
最为简单的理解就是两台计算机各自的 IP 地址与子网掩码进行 and 运算后，得出的结果是相同的，则说明这两台计算机是处于同一个子网络上的，可以进行直接的通讯。

子网掩码和IP地址一样，也是32位。由连续的1和连续的0组成，表示网络号或者子网号的位是1，表示主机号的位数是0。
比如，没有划分子网的C类地址的子网掩码就是11111111.11111111.11111111.00000000，用点分十进制表示则为255.255.255.0，用CIDR斜线记法表示为/24

根据是否有划分子网，将子网掩码分为缺省子网掩码和自定义子网掩码

1、缺省子网掩码
未做子网划分的IP地址：网络号＋主机号

• A类网络缺省子网掩码： 255.0.0.0，用CIDR表示为/8
• B类网络缺省子网掩码： 255.255.0.0，用CIDR表示为/16
• C类网络缺省子网掩码： 255.255.255.0，用CIDR表示为/24

2、自定义子网掩码
做子网划分后的IP地址：网络号＋子网号＋子网主机号
如：192.168.1.100/25，其子网掩码为11111111.11111111.11111111.10000000，点分十进制表示：255.255.255.128

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