几个与IP地址类型有关的术语

以下内容摘自笔者编著的最新图书《网管员必读――网络基础》（第2版）一书：

5.4.4   几个与IP地址类型有关的术语

在理解 IP 地址时还有几个与IP地址类型相关的术语需要事先掌握。

1. 公用地址

所谓 “ 公用地址 ” 就是大家都可以使用的地址，因为是大家都可以使用，为了避免同时使用而发生冲突，所以这类地址通常需要由专门的机构向申请用户统一提供。如果您需要到 Internet 的直接（路由）连接，则您必须使用公用地址。如果您需要到 Internet 的间接（代理的或转换的）连接，则您可以使用公用地址，也可以使用专用地址。如果您的 Intranet 没有以任何方式连接到 Internet ，则您可以使用您想使用的任何单播 IPv4 地址。但是，如果您的 Intranet 曾直接连接到 Internet ，则您应当使用专用地址，以防止网络重新编号。

ICANN 分配公用地址，这包括已被确定在 Internet 中唯一的、以前分配的有类别网络 ID 或较新的基于 CIDR 的地址前缀。对于基于 CIDR 的地址前缀来说， w （第一个八位位组）的值的范围是 1 至 126 和 128 至 223 ，但是专用地址前缀（本章 “ 专用地址 ” 一节作了介绍）除外。 ICANN 将一个公用地址前缀分配给一个组织后，相应的路由就被添加到 Internet 的路由器中，从而使与该地址前缀相匹配的通信量能够到达这个组织。例如，将一个地址前缀分配给一个组织后，该地址前缀也会作为路由存在于 Internet 的路由器中。发送到分配的地址前缀内的地址的 IPv4 数据包将被路由到正确的目标。

2. 非法地址

不需要 Internet 连接的专用组织 Intranet 可以选择它们需要的任何地址方案，甚至可以使用 ICANN 已经分配给其他网络的公用地址前缀。如果专用组织后来决定直接连接到 Internet ，则这些地址就会和现有的公用地址相冲突而变为非法地址。具有非法地址的组织无法用这些非法地址接收通信量，因为 Internet 上的路由器会将发往 ICANN 分配的地址前缀的通信量发送到被分配了这些前缀的组织，而不会发送到使用非法地址的组织。

例如，一个专用组织选择使用 206.73.118.0/24 作为其 Intranet 的地址前缀。但是， ICANN 已经将这个前缀分配给了 Microsoft 公司，所以 Internet 路由器中的路由会将所有发往 IP v4 地址 206.73.118.0/24 的数据包发送到 Microsoft 。只要该专用组织不连接到 Internet ，就不会出现问题，因为这两个地址前缀位于不同的 IPv4 网络中，这两个地址在各自的网络中是唯一的。如果这个专用组织后来直接连接到 Internet 并继续使用 206.73.118.0/24 作为地址前缀，则任何通过 Internet 发送到这两个地址的通信量都会到达 Microsoft ，而不会到达这个专用组织。

3. 专用地址

每个 IPv4 接口都需要有一个在其 IPv4 网络中唯一的 IPv4 地址。对于 Internet ，子网上连接到 Internet 的每个 IPv4 接口都需要有一个在 Internet 内唯一的 IPv4 地址。随着 Internet 的发展，各个连接到 Internet 的组织需要为其 Intranet 上的每个接口获取一个公用地址。这一需求对可用公用地址池提出了很高的要求。

在分析组织的地址需求时， Internet 的设计者注意到，对于许多组织来说，大多数主机都不需要直接连接到 Internet 。那些确实需要一组特定的 Internet 服务（例如 Web 访问和电子邮件）的主机通常通过应用层网关（例如代理服务器和电子邮件服务器）来访问 Internet 服务。因此，大多数组织只需要很少的公用地址，供那些直接连接到 Internet 的节点（例如代理、服务器、路由器、防火墙和转换器等）使用。

组织中不需要直接访问 Internet 的主机则需要使用与已分配的公用地址不重复的 IPv4 地址。为解决这一编址问题， Internet 设计者保留了 IPv4 地址空间的一部分供专用地址使用。专用地址空间中的 IPv4 地址叫做专用地址，这些地址永远都不会被当作公用地址来分配。因为公用和专用地址空间不重叠，所以专用地址永远不会与公用地址重复。

RFC 1918 解释文档为专用地址空间定义了以下地址前缀：

l              10.0.0 .0/8 （ 10.0.0.0 ， 255.0.0.0 ）

允许 10.0.0 .1~10.255.255.254 范围内的有效 IPv4 单播地址。地址前缀 10.0.0.0/8 有 24 个主机位，在一个专用组织内，任何一种编址方案都可以使用这些主机位。

l              172.16.0.0/12 （ 172.16.0.0 ， 255.240.0.0 ）

允许 172.16.0.1~172.31.255.254 范围内的有效 IPv4 单播地址。地址前缀 172.16.0.0/12 有 20 个主机位，在一个专用组织内，任何一种编址方案都可以使用这些主机位。

l              192.168.0.0/16 （ 192.168.0.0 ， 255.255.0.0 ）

允许 192.168.0.1~192.168.255.254 范围内的有效 IPv4 单播地址。地址前缀 192.168.0.0/16 有 16 个主机位，在一个专用组织内，任何一种编址方案都可以使用这些主机位。

因为 ICANN 永远不会把专用地址空间内的 IPv4 地址分配给一个连接到 Internet 的组织，所以 Internet 路由器中也永远不会包含指向专用地址的路由。您也无法通过 Internet 连接到一个专用地址。因此，使用专用地址的主机必须将其 Internet 通信量请求发送到一个具有有效公用地址的应用层网关（例如一个代理服务器），或者通过一个网络地址转换（ NAT ）设备将此专用地址转换成一个有效的公用地址。

4. 自动专用IP地址

在运行 Windows Server 2003 或 Windows XP 操作系统的计算机上配置一个接口，以便让该接口自动获取一个 IPv4 地址配置。如果计算机没有联系到动态主机配置协议（ DHCP ）服务器，则计算机会使用其备用配置，备用配置可以通过 “Internet 协议（ TCP/IP ） ” 组件的属性对话框中的 “ 备用配置 ” 选项卡来指定。

选中了 “ 备用配置 ” 选项卡上的 “ 自动专用 IP 地址 ” 选项时，如果找不到 DHCP 服务器，则 Windows 的 TCP/IP 组件就会使用自动专用 IP 地址（ APIPA ）。 TCP/IP 组件从地址前缀 169.254.0.0/16 中随机选择一个 IPv4 地址，并分配一个子网掩码 255.255.0.0 。 ICANN 保留了此地址前缀，因而此地址前缀在 Internet 上是不可访问的。利用 APIPA ，单子网小型办公室 / 家庭办公室（ SOHO ）网络在使用 TCP/IP 时不需要管理员去配置和更新静态地址或管理 DHCP 服务器。 APIPA 不配置默认网关。因此，您只能和子网中的其他节点交换通信量。

5. 特殊的IPv4地址

以下地址是特殊的 IPv4 地址：

l              0.0.0 .0

称为未指定的 IPv4 地址，用来表示地址缺失。未指定地址仅用作下述情况下的源地址：某个 IPv4 节点没有配置 IPv4 地址配置，正尝试通过某个配置协议（例如 DHCP ）来获取一个地址。

l              127.0.0.1

称为 IPv4 环回地址，它被分配给了一个内部环回接口。此接口可供节点用来向自己发送数据包。