第6章 IP基本原理2-H3C认证网络工程师(H3CNE)

一、IP地址格式

IP地址长度为二进制32位，通常采用点分十进制方式表示，即每个IP地址被表示为以小数点隔开的4个十进制整数，每个整数对应一个节点，如192.168.1.1。

由于理论上总共有2^32 个IP 地址，也就是约43 亿个IP 地址，在互联网上，每一台路由器都储存每一个节点的路由信息几乎是不可能的。为便于实现路由选择、地址分配和管理维护，

IP 地址采用二级结构，即IP 地址由两个部分组成：

网络号（network-number）：用于区分不同的IP 网络，即该IP 地址所属的IP 网段。

一个网络中所有设备的IP 地址具有相同的网络号。

主机号（host-number）：用于标识该网络内的一个IP 节点。在一个网段内部，主机号是唯一的。

这样，路由器只需要储存每个网段的路由信息即可。

一、IP地址分类

根据网络位不同，对IP地址进行分类：

（1）特殊的IP地址

IP 地址用于唯一的标识一台网络设备，但并不是每一个IP 地址都用于这个目的。一些特殊的IP 地址被用于各种各样的其他用途。

主机部分全为0 的IP 地址称为网络地址（Network Address）。网络地址用来标识一个网段。例如1.0.0.0/8、10.0.0.0/8、192.168.1.0/24 等。

主机部分全为1 的IP 地址是网段广播地址。这种地址用于标识一个网络内的所有主机。例如，10.255.255.255 是网络10.0.0.0 内的广播地址，表示网络10.0.0.0 内的所有主机。一个发往10.255.255.255 的IP 包将会被该网段内的所有主机接收。

网络号为127 的IP 地址用于环路测试目的。例如127.0.0.1 通常表示“本机”。

IP 地址0.0.0.0 代表“所有的网络”，通常用于指定默认路由。而IP 地址255.255.255.255是全网广播地址，代表“所有的主机”，用于向网络的所有节点发送数据包。

如上所述，每一个网段都会有一个网络地址和一个网段广播地址，因此实际可用于主机的地址数等于网段内的全部地址数减2。例如B 类网段172.16.0.0 有16 个主机位，因此有2^16个IP 地址，去掉一个网络地址172.16.0.0 和一个广播地址172.16.255.255不能用于标识主机，实际共有2^16-2 个可用地址。

各类IP 地址的实际可用地址范围如下所示：

A 类：1.0.0.0～127.255.255.255

B 类：128.0.0.0～191.255.255.255

C 类：192.0.0.0～223.255.255.255

D 类：224.0.0.0～239.255.255.255

E 类：240.0.0.0～255.255.255.255

注意：

转发网段广播和全网广播会对网络性能造成严重的不利影响，因此几乎所有的路由器在默认情况下均不转发广播包。

（2）公网/私网地址

公网地址：可以在互联网上寻址的地址，全球唯一，需要运营商分配

私网地址：本地随意使用，无法在互联网上寻址

私网地址范围：

A类：10.X.X.X

B类：172.16.X.X-172.31.X.X

C类：192.168.X.X

自动私有地址：169.254.X.X

运营商专用私有地址：100.64.X.X-100.128.X.X

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