TCP/IP入门(三)：IP地址相关知识详解

在使用TCP/IP通信时，用IP地址识别主机和路由器。完了保证正常通信，有必要为每个设备配置正确的IP地址。在互联网通信中，全世界都必须设定正确的IP地址，否则，根本无法实现正常的通信。

因此，IP地址就像是TCP/IP通信的一块基石。

IP地址(IPv4地址)由32位整数表示。TCP/IP通信要求讲这样的IP地址分配给每一个参与通信的主机。IP地址在计算机内部以二进制方式被处理。

2^32大约为43亿。

实际上，IP地址并非根据主机台数来配置的，而是每一台主机上的每一块网卡(NIC)都得配置IP地址。通常，一块网卡只设置一个IP地址，其实一块网卡也可以配置多个IP地址，此外，一台路由器通常会配置两个及以上的网卡，因此可以配置两个以上的IP地址。

IP地址由网络标识(网络地址)和主机标识 (主机地址)两部分标识组成。

192.168.128.10/24 中的/24 表示从第1位开始到24位属于网络标识，即192.168.128 都属于网络标识。
网络标识在数据链路的每个段配置不同的值。网络标识必须保证相互连接的每个段的地址不相重复。而相同段内相连的主机必须有相同的网络地址，IP地址的“主机标识”则不允许在同一网段内重复出现。
因此，可以通过设置网络地址和主机地址，在相互连接的整个网络中保证每台IP主机的IP地址都不会相互重复，保证了IP地址的唯一性。

IP地址分为四个级别，分别为A类、B类、C类、D类。它根据IP地址中从第1位到第4位的比特列对其网络标识和主机标识进行划分。
A类地址

A类地址是首位以“0”开头的地址，从第1位到第8位是它的网络标识。十进制表示的话，0.0.0.0~127.0.0.0是A类地址的网络地址。
B类地址

B类地址前两位为“10”的地址，从第1位到第16位是它的网络标识。十进制表示为，128.0.0.0~191.255.0.0是B类地址的网络地址。
C类地址

C类地址前三位为“110”的地址，从第1位到第24位是它的网络标识，十进制表示为，192.0.0.0~239.255.255.0是C类地址的网络地址。因此，一个网段内可以容纳的主机地址上限为254个。
D类地址

D类地址前四位为“1110”的地址，从第1位到第32位是它的网络标识，十进制表示为，224.0.0.0~239.255.255.255是D类的网络地址，D类地址没有主机标识，常被用于多播。

关于IP分配主机地址的注意事项

用比特位表示主机地址的时候，不可以全部为0或者全部为1，因为全部为0表示对应的网络地址或者IP地址不可获知。而全部为1的主机地址通常作为广播地址。

这也是C类地址每个网段最多只能有254(2^8-2)个主机地址的原因

简单的ABCD分类容易造成浪费。
定义：
- 现在，一个IP地址的网络标识和主机标识已不再受限于该地址的类别，而是一个叫做子网掩码 的识别码通过子网网络地址细分出比A类、B类、C类更小粒度的网络，这种方式实际上就是将原来A类、B类、C类等主机地址部分的用作子网地址，可以将原网络分为多个物理网络的一种机制。
规则：
- 自从引入了子网以后，一个IP地址就有了两种识别码。一种是IP地址本身，一中是表示网络部的子网掩码。
- 子网掩码 用二进制方式来表示，也是32位的数字，它对应IP地址网络标识部分的为全部为“1”，对应IP地址主机标识的部分则全部为“0” 。
- 由此，一个IP地址可以不再受限于自己的类别，而是可以用这样的子网掩码自由地定位自己的网络标识长度。
表示方式：以172.20.100.52的前26位是网络地址的情况为例。
- 将IP地址和子网掩码的地址分别用两行来表示
- 在每一个IP地址后面追加网络地址的位数用/隔开
子网掩码可以灵活的指定网络标识的长度

主要是用来缓解全局IP地址不够用的情况。
CIDR（无类型域间选路）
- 放弃IP地址的分类，采用任意长度分割IP地址的网络标识和主机标识
- 根据CIDR，连续多个C类地址就可以划分到一个较大的网络内。
VLSM（可变长子网掩码）
- 根据VLSM可以将网络地址划分为主机数为500个时子网掩码长度为/23，主机数为50个时子网掩码长度为/26。