ip地址的結(jié)構(gòu)、分類、范圍

ip地址由什么和什么組成

IP地址由網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址組成。

網(wǎng)絡(luò)地址標(biāo)識一個特定的網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)，而主機(jī)地址標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)中的具體設(shè)備。這種分層結(jié)構(gòu)使得IP地址能夠同時表示網(wǎng)絡(luò)位置和設(shè)備位置。

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址的長度不同，IP地址被分為A、B、C、D、E五類。每類地址有不同的地址范圍和用途。例如，A類地址主要用于大型網(wǎng)絡(luò)，B類地址用于中等規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，C類地址則用于小型網(wǎng)絡(luò)。

此外，IP地址實(shí)際上是由網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址兩部分組成，其中網(wǎng)絡(luò)地址標(biāo)識一個網(wǎng)絡(luò)。每個IP地址包括兩個標(biāo)識碼（ID），即網(wǎng)絡(luò)ID和主機(jī)ID。同一個物理網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)都使用同一個網(wǎng)絡(luò)ID，網(wǎng)絡(luò)上的一個主機(jī)（包括網(wǎng)絡(luò)上工作站，服務(wù)器和路由器等）有一個主機(jī)ID與其對應(yīng)。

ip地址結(jié)構(gòu)及分類

這里介紹的是ipv4版本的ip地址，也是大家現(xiàn)階段都在用的ip地址。

ip地址是由32位二進(jìn)制數(shù)，即4個字節(jié)組成的，由網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號兩個字段組成。總的來說，尋址的過程是：先按網(wǎng)絡(luò)號把網(wǎng)絡(luò)找到，再按主機(jī)號把主機(jī)找到。

為了便于對ip地址進(jìn)行管理，同時還考慮到網(wǎng)絡(luò)的差異很大，ip地址分為5類，即A類到E類，如下所示

這些32位的地址通常寫成四個二進(jìn)制的數(shù)，其中每個整數(shù)對應(yīng)一個字節(jié)，這就是點(diǎn)分十進(jìn)制記法，例如我的ip地址就是171.48.163.10。

關(guān)于上圖中的網(wǎng)絡(luò)號范圍：

A類地址網(wǎng)絡(luò)號占用一個字節(jié)，但是由于有一位是類別位，只有7位可供使用，但是由于規(guī)定，網(wǎng)絡(luò)字段全0是個保留字段表示本網(wǎng)絡(luò)，而127（01111111）是另外一個保留字段，作為本地軟件的環(huán)回測試。我們常見的127.0.0.1表示本機(jī)，原因也是出自這里。所以A類地址可以指派的網(wǎng)絡(luò)號個數(shù)為（2^7-2）。

B類網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)號有兩個字節(jié)，前兩位為10已經(jīng)固定，只剩下14位可用，由于這14位無論怎么取值都不會使得網(wǎng)絡(luò)號為全0或者全1，但是實(shí)際上規(guī)定，B類不指派128.0.0.0，所以最小網(wǎng)絡(luò)地址為128.1.0.0。因此B類地址可指派的網(wǎng)絡(luò)號個數(shù)為（2^14-1）。

C類地址有3個字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)字段號，前三位固定110，只有剩下21位可用，同樣C類地址192.0.0.0也不指派，可指派的最小網(wǎng)絡(luò)地址也是192.0.1.0。因此C類地址可指派的網(wǎng)絡(luò)號個數(shù)為（2^21-1）。

可以看出區(qū)分各類地址最簡單的方法就是看它的第一個十進(jìn)制整數(shù)：

目前大量使用的是A、B、C三類地址，當(dāng)某單位申請一個ip地址時，實(shí)際上只是申請到了一個網(wǎng)絡(luò)號，具體主機(jī)號由本單位自行分配。

ip地址的范圍怎么算

IP地址的范圍計算主要涉及到IP地址的分類和子網(wǎng)掩碼的使用。以下是IP地址范圍計算的基本步驟：

確定IP地址的類別：根據(jù)IP地址的前幾位可以判斷出其屬于A、B、C、D、E中的哪一類。不同的類別具有不同的網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號長度。

確定子網(wǎng)掩碼：子網(wǎng)掩碼用于劃分網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。子網(wǎng)掩碼中的1表示網(wǎng)絡(luò)地址部分，0表示主機(jī)地址部分。

計算網(wǎng)絡(luò)地址：將IP地址與子網(wǎng)掩碼進(jìn)行“與”運(yùn)算，得到的結(jié)果即為網(wǎng)絡(luò)地址。網(wǎng)絡(luò)地址是網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備共享的地址部分。

計算廣播地址：將網(wǎng)絡(luò)地址的主機(jī)部分全部置為1，得到的結(jié)果即為廣播地址。廣播地址用于向網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。

計算有效IP地址范圍：有效IP地址范圍是從網(wǎng)絡(luò)地址+1開始到廣播地址-1結(jié)束。這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址不能分配給具體的設(shè)備使用。

舉例來說，對于IP地址192.168.1.110和子網(wǎng)掩碼255.255.255.0：

首先確定IP地址屬于C類地址，因?yàn)榍叭齻€字節(jié)為192.168.1，這是C類地址的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)號。

子網(wǎng)掩碼255.255.255.0表示前24位為網(wǎng)絡(luò)地址，后8位為主機(jī)地址。

將IP地址192.168.1.110與子網(wǎng)掩碼進(jìn)行“與”運(yùn)算，得到網(wǎng)絡(luò)地址192.168.1.0。

廣播地址是網(wǎng)絡(luò)地址的主機(jī)部分全部置為1，即192.168.1.255。

因此，有效IP地址范圍為192.168.1.1到192.168.1.254。

需要注意的是，這些計算步驟適用于IPv4地址。IPv6地址的計算方式有所不同，因?yàn)镮Pv6采用了更大的地址空間和更復(fù)雜的地址結(jié)構(gòu)。

審核編輯：黃飛