4.2.2 分类的 ip地址

• ip地址 是 ip协议的 寻址方式 ，是异构网络中的主机使用同类型的地址，是网络层唯一的寻址方式
  ip地址就是给互联网上的每一台主机（或路由器）的每一个接口分配一个全球范围内唯一的32bit的标识符

• ip地址的编址方法的三个历史阶段
  1、分类的ip地址
  2、子网的划分
  3、构成超网
  本文只讨论 分类的ip地址

• 分类的ip地址
  将 32 位的 ip地址 划分为若干个 固定类
  每一类都由 两个固定长度的字段 组成：
  第一个字段是 网络号，标识主机（或路由器）所连接到的网络，在互联网范围内唯一
  第二个字段是 主机号，标识某个主机（或路由器），在其网络号指明的网络范围内唯一
  一个 ip地址不仅指明了一台主机，也指明了 这台主机所连接的网络
  一个 ip地址 在整个互联网范围内是唯一的
  
  ABC类是 单播地址（一对一通信），最常用的，D类是 多播地址

• 使用最前的一位或几位来表示地址的类别的原因
  知道了ip地址的类别，可以很快地将ip地址的前缀和后缀区分开来，路由器在寻找下一跳地址时需要用到前缀即网络号。
  而且计算机进行位操作的速度快于整数操作。
  因此用最前的一位或几位来表示地址的类别

• 各类地址的数目的比例
  

• 两级 ip地址
  ip地址 = 网络号字段 + 主机号字段

• A类
  网络号字段1个字节，其中7位可用
  可指派的网络号数量是 126 （2⁷ - 2），网络号字段全0是个保留地址，意思是本网络；网络号为127（01111111）保留作为本地软件环回测试，本主机的进程之间的通信之用，若主机发送一个目的地址为环回地址的 ip数据报，则本主机中的协议软件就处理数据报中的数据，而不把数据报发送到网络上，可以认为网络号为127的地址不是一个网络地址
  主机号占3个字节，A类网络的最大主机数是 2²⁴-2，去掉全0主机号：主机号全0表示某网络上的主机所连接到的网络地址；去掉全1主机号：表示该网络上的所有主机

• B类
  网络号字段：去掉一个就行，128.0.0.0 这个网络地址不指派（网络号字段除了标志位全是0，注意主机号全0表示网络地址）
  主机号字段：去掉全0和全1

• C类
  网络号字段：去掉一个，192.0.0.0 这个网络地址不指派（网络号字段除了标志位全是0，注意主机号全0表示网络地址）
  主机号字段：去掉全0和全1

• 一般不使用的特殊 ip地址

网络号	主机号	源地址使用	目的地址使用	代表的意思
0	0	可以	不可	在本网络上的本主机（DHCP）
0	host-id	可以	不可	在本网络上的特定主机
全1	全1	不可	可以	只在本网络进行广播（受限的广播）
net-id	全1	不可	可以	对net-id上的所有主机进行广播（定向广播）
127	host-id	可以	可以	本地软件环回测试

• 本地软件环回测试
  断网了先看看能不能连接到这个地址，能连上说明本地的协议没问题，这个地址也不可能在互联网上出现

• ip地址的特点
  1、2级的地址结构，ip地址管理机构在分配ip地址时只分配网络号；路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组，使得路由表中的条目大幅减少，节约存储空间减少查表时间
  2、ip地址实际上标志着 一台主机（或路由器）和 一条链路的接口；路由器的每一个接口都有一个不同的网络号地址；一台主机同时连接到两个网络上，该主机必须同时具有两个ip
  3、使用转发器和交换机连接起来的数个局域网仍是同一个网络，具有相同的网络号；不同网络号也就是不同的网络要用路由器来进行互联
  

• 前缀（网络号字段） 是由互联网管理机构进行分配的，后缀（主机号字段） 由分配到前缀的单位自行分配的
  分组的寻址依据 前缀 来勋在目的网络，找到目的网络后再根据 后缀 找到目的地址

• 主机在接收到一个广播帧和多播帧时，cpu分别要做什么事情
  1、接收广播帧时，主机通过适配器（即网卡nic）接收每一个广播帧，并传给OS，cpu执行协议软件，确定是否接收该广播帧。
  2、接收多播帧时，cpu要对nic进行配置，nic会根据特定的多播地址表来接收帧，凡是与多播地址表不匹配的帧都会被nic丢弃。