【网络层】IPv4地址的分类编址方法（湖科大慕课自学笔记）

IPv4地址的分类编址方法（为了方便，将下列IPv4地址统称为IP地址）

1：概述

将32比特的IP地址分为网络号部分和主机号部分，如下图所示：

举例说明：

路由器的接口R1和主机H1和H2都连接到网络1，下图所示是它们各自的IP地址，可以看出，它们的网络号是相同的，表明它们在同一个网络中，而主机号各不相同，用于区分它们自身，路由器的接口R2以及主机H3和H4都连接到网络2，原理与网络1是一样的，但是我们发现网络1和2的网络号是不同的，因为它们处在不同的网络中。

但是我们任然可以发现问题，网络1中的网络号由三个十进制数构成，主机号由一个十进制数构成，而网络2中的网络号由两个十进制数构成，主机号由两个十进制数构成，这是为什么呢？

又比如下面中的这个IP地址它的网络号和主机号又是什么呢？

10.1.2.3          ？？？

这样就能引出IPv4地址的分类编址的概念了，以上问题就能迎刃而解

2：IPv4地址的分类编址方法

IPv4地址被分类编址方法分为以下几类

A B C D E五类，如下图所示：

1：A类地址

网络号占8比特，主机号占24比特，网络号的最前面1位固定为0

2：B类地址

网络号和主机号各占16比特，网络号的最前面2位固定为10

3：C类地址

网络号占24比特，主机号占8比特，网络号的最前面3位固定为110

4：D类地址

属于多播地址，其最前面4位固定为1110

5：E类地址

属于保留地址，其最前面4位固定为1111

从上述规则可以推出：

各类IPv4地址在IPv4地址空间当中的占比，如下图所示：

A类地址的网络号最前面一个比特位固定为0，而剩余的31个比特位可以发生变化

同理可得其他各类地址的占比

注意：当要给网络当中的各主机与路由器的各接口分配分类编址的IPv4地址时，需要注意以下规定

3：分类编址方法中的五类地址中的细节

1：A类地址的细节

A类地址的8比特网络号最前面1位固定为0，当8比特网络号其他七位全部都取0时，就是A类地址的最小网络号，其十进制值为0，该网络号被保留，不能指派

因此A类地址最小被指派的网络号为，最前面一位固定为0，后七位为0000001，其十进制值为1，将24比特的主机号全部取0，就可以得到该网络的网络地址，其点分十进制为

1.0.0.0

当8比特网络号的其他七位全部取1时，就是A类地址的最大网络号，其十进制值为127，该网络号被用于本地软件环回测试，不能指派，将127为网络号开头的IPv4地址的其他24比特的主机号的最低位取1，其他位取0，就可以得到最小的本地软件环回测试地址，其点分十进制为127.0.0.1

将127开头的IPv4地址的24位比特的主机号最低位取0，其他位取1，就可以得到最大的本地软件环回测试地址，其点分十进制为127.255.255.254

注释：本地软件环回测试地址用于本地主机内部进程之间的通信，若主机发送一个目的地址为环回地址例如127.0.0.1的IP数据报，则本主机中的协议软件，就处理数据报中的数据，而不会把数据报发送到任何网络

因此，A类网络最大可以指派的网络号为01111110，其十进制为126，将24比特的主机号全部取0，就可以得到该网络的网络地址126.0.0.0

基于上述细节可知：

2：B类地址的细节

B类地址的16比特网络号最前面2位固定为10，当16比特网络号的低14位全部取0时，就是B类网络的最小网络号，其点分十进制为128.0

该网络号是B类最小可指派的网络号，将16比特的主机号全部取0，就可以得到该网络的网络地址其点分十进制为128.0.0.0

当16比特网络号低14位全部取1时，就是B类网络的最大网络号，其点分十进制为

191.255，该网络号是B类网络最大可指派的网络号，将16比特的主机号全部取0，就可以等到该网络的网络地址其点分十进制为191.255.0.0

基于上述细节可知：

3：C类地址的细节

C类地址的24比特网络号最前面3位固定为110，当24比特的网络号低21位全部取0时，就是C类网络的最小网络号，其点分十进制为192.0.0，该网络号是C类网络最小可指派的网络号，将8比特的主机号全部取0时，就可以得到该网络的网络地址，其点分十进制为

192.0.0.0

当24比特网络号的低21位全部取1时，就是C类网络的最大网络号其点分十进制为

223.255.255，该网络号是C类网络最大的可指派的网络号，将8比特的主机号全部取0，就可以得到该网络的网络地址，其点分十进制为223.255.255.0

基于上述细节可知：

综上所述：

可以得出A B C这三类IPv4地址的指派范围，如下图所示：

D类与E类的IPv4地址的范围如下表所示：

练习

下表给出了一般不使用的IPv4地址

练习题：

从上图中可以发现，还是有大量的IPv4地址被浪费了，这是IPv4分类编址方法的最大的缺点，就是容易造成IPv4地址的大量浪费

就如上图中的路由器就两个接口确分配了254个地址给它们

由于出现以上问题，提出了划分子网的编址方法，我们将在后续阶段的学习中进行学习