IP地址分类

目录

1、网络地址分类

2、网络分类介绍

3、特殊IP地址


1、网络地址分类

传统的因特网采用分类地址。IP定义了五类IP地址:A类、B类、C类、D类和E类。如下图所示:

        IP地址分类

各类网络所占地址空间的比例如下图所示:

        IP地址分类

A、B和C是三个基本的类,分别代表不同规模的网络:

  • A类地址:1个字节的网络号,3个字节的主机号,用于少量的大型网络;
  • B类地址:2个字节的网络号,2个字节的主机号,用于中等规模的网络;
  • C类地址:3个字节的网络号,1个字节的主机号,用于小规模的网络。

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2、网络分类介绍

A类地址

第一个字节的最高位固定为0,另外7比特可变的网络号可以标识128个网络(0~127),0一般不用,127用作环回地址。所以共有126个可用的A类网络。A类地址的24比特主机号可以标识1677216台主机(2^24 =1677216)。另外,主机号为全0时用于表示网络地址,主机号为全1时用于表示广播地址。所以,每个A类网络最多可以容纳1677214台主机。A类地址的第一个字节的取值范围为0~127。

B类地址

第一个字节的最高2比特固定为10,另外14比特可变的网络号可以标识214=16384个网络。16比特主机号可以标识65536台主机。由于主机号不能为全0和全1,所以,每个B类网络最多可以容纳65534台主机。B类地址的第一个字节的取值范围为128~191。

C类地址

第一个字节的最高3比特固定为110,另外21比特可变的网络号可以标识221=2097152个网络。8比特主机号可以标识256台主机,由于主机号不能为全0和全1。所以,每个C类网络最多可以容纳254台主机。C类地址的第一个字节的取值范围为192~223。

D类地址

D类地址用于组播(multicasting),因此,D类地址又称为组播地址。D类地址的范围为224.0.0.0~239.255.255.255,每个地址对应一个组,发往某一组播地址的数据将被该组中的所有成员接收D类地址不能分配给主机。D类地址的第一个字节的取值范围为224~239。

有些D类地址已经分配用于特殊用途:224.0.0.0 是保留地址、224.0.0.1 是指本子网中的所有系统、224.0.0.2 是指本子网中的所有路由器、224.0.0.9 是指运行RIPv2路由协议的路由器、224.0.0.11是指移动IP中的移动代理。

另外,还有一些D类地址留给了网络会议:224.0.1.11 用于IETF-1-AUDIO、224.0.1.12 用于IETF-1-VIDEO

E类地址

E类地址为保留地址,可以用于实验目的。E类地址的范围:240.0.0.0 ~ 255.255.255.254,E类地址的第一个字节的取值范围为240~255。 

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3、特殊IP地址

 在IP地址中有一些并不是来标注主机的,这些地址具有特殊的意义。这些地址包括网络地址、直接广播地址、受限广播地址、本网络地址、环回地址等。

直接广播地址

直接广播(Direct Broadcast Address):向某个网络上所有的主机发送报文。TCP/IP规定,主机号各位全部为“1”的IP地址用于广播,叫作广播地址。路由器在目标网络处将IP直接广播地址映射为物理网络的广播地址,以太网的广播地址为6个字节的全“1”二进制位,即:ff:ff:ff:ff:ff:ff 。

直接广播地址的一般表达式为:{<Network-number>,<Host-number>}={<Network-number>, -1},这里的“-1”表示全“1”。 

直接广播地址只能作为目的地址

  • A类网络的直接广播地址为:Network-number.255.255.255。例如,120.255.255.255;

  • B类网络的直接广播地址为:Network-number.255.255。例如,139.22.255.255;

  • C类网络的直接广播地址为:Network-number.255。例如,203.120.16.255。

受限广播地址

直接广播要求发送方必须知道信宿网络的网络号。但有些主机在启动时,往往并不知道本网络的网络号,这时候如果想要向本网络广播,只能采用受限广播地址(Limited Broadcast Address)。

受限广播地址是在本网络内部进行广播的一种广播地址。TCP/IP规定,32比特全为“1”的IP地址用于本网络内的广播

受限广播地址的一般表达式为:{<Network-number>,<Host-umber>}={-1, -1}

其点分十进制表示为:255.255.255.255。

受限广播地址只能作为目的地址路由器隔离受限广播,不对受限广播分组进行转发

本网络地址

TCP/IP协议规定,网络号各位全部为“0”时表示的是本网络。本网络地址分为两种情况:本网络特定主机地址和本网络本主机地址,只能作为源地址。

本网络特定主机地址的一般表达式为:{<Network-number>,<Host-number>}={0, <Host-number>}。

本网络本主机地址的一般表达式为:{<Network-number>,<Host-number>}={0, 0}。本网络本主机地址的点分十进制表示为:0.0.0.0。

无盘工作站启动时没有IP地址,此时采用网络号和主机号都为“0”的本网络本主机地址作为源地址。 

环回地址

环回地址(Loopback Address)是用于网络软件测试以及本机进程之间通信的特殊地址。 A类网络地址127.X.X.X被用作环回地址

环回地址的一般表达式为:{<Network-number>,<Host-number>}={127, <any>}。习惯上采用127.0.0.1作为环回地址,命名为localhost。

当使用环回地址作为目标地址发送数据时,数据将不会被发送到网络上,而是在数据离开网络层时将其回送给本机的有关进程。环回接口对IP数据报的处理过程,如下图所示:

          IP地址分类

在发送IP数据时,首先要判别该数据报的目的IP地址是否为环回地址,如果是环回地址,则直接将IP数据报放入IP输入队列实现环回。对于直接以本机地址作为目的地址的IP数据包也要会送给本机。对于广播或组播数据报,则在会送给本机的同时还要向网络发送。