IP地址详解

一、IP组成

1、认识IP地址

IP地址是指互联网协议地址，IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。它是由32位（IPv4）或128位（IPv6）二进制数字构成，通常以十进制格式表示。

每个ip地址由两部分组成网络地址(NetID)和主机地址(HostID).网络地址表示其属于互联网中的哪一个网络，而主机地址则表示其属于该网络中的具体设备。

IP地址是一个32位的二进制数，通常被分割为4个“8位二进制数”。通常用“点分十进制”表示的形式，其中都是十进制整数。例如:192.168.241.11

简单理解：可以将IP地址比喻为全球门牌号，用于标识一个房屋的位置，而主机地址则相当于在一个大楼里的具体住户号。IP地址是网络上的全球唯一标识，而主机地址是在该网络中区分不同设备的标识。

2、IP分类

目前可用分配使用的是A,B,C类，D和E类保留分配给网络设备或协议使用。

特殊地址：0.0.0.0，255.255.255.255，127.0.0.0

0．0．0．0 表示所有网络地址；255.255.255.255 表示全网的广播地址，这两个地址用于通讯。

127.0.0.0 表示网卡自身环回接口

（1）A类：网.主.主.主 二进制数第一位是0开头

如：00000000.00000000.00000000.00000000-01111111.11111111.11111111

十进制表示的范围为：0.0.0.0 - 127.255.255.255

（2）B类：网.网.主.主 二进制数第一位是10开头

如：10000000.00000000.00000000.00000000-10111111.11111111.11111111

十进制表示的范围为：128.0.0.0 - 191.255.255.255

（3）C类：网.网.网.主 二进制数第一位是110开头

如：11000000.00000000.00000000.00000000-11011111.11111111.11111111

十进制表示的范围为：192.0.0.0 - 223.255.255.255

（4）D类：二进制数第一位是1110开头

如：11100000.00000000.00000000.00000000-11101111.11111111.11111111

十进制表示的范围为：224.0.0.0-239.255.255.255

（5）E类：二进制数第一位是1111开头

如：11110000.00000000.00000000.00000000-11111111.11111111.11111111

十进制表示的范围为：240-254.255.255.255

（6）特点

A类的范围是1-126，B类的范围是128-191，C类的范围是192-223

A类：0.0.0.0 - 127.255.255.255

B类：128.0.0.0 - 191.255.255.255

C类：192.0.0.0 - 223.255.255.255

A类B类有大量的主机地址，容易造成浪费，为避免浪费，因此在TCP/IPV4中定义了子网络掩码通过子网掩码来进行区分分类。

3、子网掩码

每个ip地址由两部分组成网络地址(NetID)和主机地址(HostID)。

区分IP地址的网络地址和主机地址，表示方法为连续的1表示网络地址，连接的0表示为主机地址。完整的输写格式为192.168.223.3/24或192.168.223.3/255.255.255.0

通过将IP地址的二制数与子网掩码的二进数，每一位相乘得到网络地址，用于区分是否在相同的网络区域。

计算方式如下：

4、私有地址

私有地址就是在互联网上不使用，而被用在局域网络中的地址，私有地址访问互联网络时必须使用NAT地址转换为公网地址进行访问，从而节约公网地址的目的。互联网不能用私有地址通信。必须用NAT转换（路由器）成公网IP才可访问。

在A类地址中，10.0.0.0 — 10.255.255.255是私有地址

在B类地址中，172.16.0.0 — 172.31.255.255是私有地址。

在C类地址中，192.168.0.0 — 192.168.255.255是私有地址。

169.254.0.0 — 169.254.255.255 都是私有地址

二、VLSM（可变长子网掩码）

作用：通过子网掩码区分最有效的利用现有地址空间。

子网掩码：用于区分IP地址中的网络部分和主机部分.

计算子网掩码:网络位全1，主机位全0

计算公式如下：

网络部分（网络位）：直接决定了可以分配的网络数

网络数=2^N N表示实际网络位-标准网络位数，

最大数主机数=2^M=2^(32-N) M表示主机位数

主机部分(可用主机位)：则决定了网络中最大的主机数 计算方法：2^M-2