网络通信基础知识5—IP地址详解

1、IP地址分类(IPv4)

(1)IP地址实际是一个32为二进制构成,在网络通信数据包中就是32位二进制,而在人机交互中使用点分十进制方式显示。
(2)IP地址中32为实际包含2部分,分别是:网络地址和主机地址。 子网掩码,用来说明网络地址和主机地址各占多少位。(子网掩码为1的部分,对应的为网络地址部分,子网掩码为0的部分,对应的为主机地址部分)
(3)由网络地址和主机地址分别占多少位的不同,将IP地址分为5类,最常用的有3类

2、三类IP地址
2.1 A类IP地址
2.1.1 网络号——占1个字节
  • A类地址的网络号字段占1个字节,但前面的1位(0)已经固定,只剩下7位可以进行分配。即可指派的网络号是126个(即2^7-2)。
  • 网络号字段为全0的IP地址是个保留地址,意思是“本网络”。
  • 网络号为127(即01111111)保留作为本地软件环回测试(loopback test)本主机的进程之间的通信只用。
  • 若主机发送一个目的地址为环回地址(例如 127.0.0.1)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,而不会把数据报发送到任何网络。
  • 目的地址为环回地址的IP数据报永远不会出现在任何网络上,因为网络号为127的地址根本不是一个网络地址。。
2.1.2 主机号——占3个字节
  • A类地址的主机号占3个字节,因此每一个A类网络中的最大主机数是2^24-2,即16777214。
  • 全0的主机号字段表示该IP地址是“本主机”所连接到的单个网络地址(例如,一主机的IP地址为5.6.7.8,则该主机所在的网络地址就是5.0.0.0)。
  • 全1的主机号字段表示该IP地址是“所有的”,即该网络上的所有主机。
注:IP地址空间共有2^32(即4294967296)个地址。整个A类地址空间共有2^31个地址,占有整个IP地址空间的50%。
2.2 B类IP地址
2.2.1 网络号——占2个字节
  • B类地址的网络号字段占2个字节,但前面的2位(1 0)已经固定,只剩下14位可以进行分配。
  • B类网络地址128.0.0.0是不指派的,而可以指派的B类最小网络地址是128.1.0.0。因此B类地址可指派的网络数是2^14-1,即16383。
2.2.2 主机号——占2个字节
  • B类地址的每一个网络上的最大主机数是2^16-2,即65534,这里需要减2是因为要扣除全0和全1的主机号。
注:整个B类地址空间共约2^30个地址,占有整个IP地址空间的25%。
2. 3C类IP地址
2.3.1 网络号——占3个字节
-C类地址的网络号字段占3个字节,但前面的3位(1 1 0)已经固定,只剩下21位可以进行分配。 
- C类网络地址192.0.0.0是不指派的,而可以指派的C类最小网络地址是192.0.1.0。因此C类地址可指派的网络数是2^21-1,即2097151。
2.3.2 主机号——占1个字节
  • C类地址的每一个网络上的最大主机数是2^8-2,即254,这里需要减2是因为要扣除全0和全1的主机号。
注:整个C类地址空间共约2^29个地址,占有整个IP地址空间的12.5%。
3. A、B、C类IP地址的指派范围

4. 一般不使用的特殊IP地址

注:
源IP地址:发出数据包的网络的IP地址
目标IP地址:要接收数据包的计算机的IP地址
(1)IP地址 = 网络地址 + 主机地址
(2)网络地址用来表示子网
(3)主机地址使用来表示子网中具体某一台主机的
(譬如可以8位表示网络,24位表示主机。也可以16为表示网络,16位表示主机。。。任意区分的)
(4)127.0.0.1用来做回环测试loopback(网卡自己发自己收)

3、如何判断2个IP地址是否在同一子网内
(1)网络标识 = IP地址 & 子网掩码
(2)2个IP地址的网络标识一样,那么就处在同一网络。

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