1.  概述:

早期网络分配是只能以网段为单位进行(可能是出于路由简单的目的,网段类似电话号区号)。类比到电话4位区号,7位座机号,共11位。当电话呼叫时,线路进行转接的时候只需看区号就可以直接把电话接到某个地区,地区再看座机号接到具体某一户。这样一来转接过程各自分工让电话接通变得更加简单。网络通信也是类似,ip地址总共32位(二进制),但是网络号(区号)和主机号(座机号)不像11位电话那样始终固定为4位7位。

ip的划分稍微复杂一点,其划分原则为:ip地址中若第一位为0,则网络号8位,主机号24位,被称为A类地址。若第一位为1第二位为0,则网络号16位,主机号16位,被称为B类地址。若第一二位为1第三位为0,则网络号24位,主机号8位,被称为C类地址。早期网络并非个人使用,而是科研机构军工学校企业等使用,故ip的分配也是以网络号为单位,而不是以单个ip为单位来售卖。类比到电话就是,直接区号分配给你,而不是分配手机号。机构的用户多就购买一个A类网段,约可以连16M(2^24,主机号24位)台电脑,人少就购买B类网段,约可以连64k(2^16)台电脑,更少则购买C类网段,约可以连256(2^8)台电脑。分配到网段后,该网端的ip供机构自由分配给机构内的电脑,且网络运营商只负责将发往该网段的数据转发给该机构。至于该数据是属于哪台主机,由机构自己负载路由。

2. 网络划分细节:

1.  A类地址:

1.0.0.0-126.255.255.255(00000001 00000000 00000000 00000000 ~ 01111110 11111111 11111111 11111111)

ip地址第一位为0,前8位为网络号,标识网段,后24位为主机号,标识主机。这里可以看到ip地址第一位为0的网段中,A类地址缺少了两个网段,这两个网段分别是:(1) 0.0.0.0-0.255.255.255,即 (00000000 00000000 00000000 00000000 ~ 00000000 11111111 11111111 11111111)前八位网络号全0表示本网络,后24位主机号全0表示本主机。所以0.0.0.0表示本网络上的本主机,也就是指自己,一般由于路由器指定默认路由端口。网络号全0的其他地址似乎没有用处,按道理应该指本网络的其他主机,但实测并非如此。

(2) 127.0.0.0-127.255.255.255,即(01111111 00000000 00000000 00000000 ~ 01111111 11111111 11111111 11111111)127网络为保留地址,作为环路自检地址,也就是指本机自身,一般用于测试tcp/ip工作栈是否正常。目的地址以127开头的环回地址不会出现在网络上,只能在主机内部,人话也就是只能自己发给自己,用于测试自身软硬件配置是否正常。

另外A类地址中还有一段私有地址和一段保留地址:    10.0.0.0-10.255.255.255

    100.64.0.0-100.127.255.255

关于私有地址和保留地址下面会详细介绍, ABC各类地址都会留一段作为私有地址。

2. B类地址:

128.0.0.0-191.255.255.255(10000000 00000000 00000000 00000000 ~ 10111111 11111111 11111111 11111111)ip地址前两位为10,前16位为网络号,标识网段,后16位为主机号,标识主机。

B类私有地址(同时也是保留地址)B类一段稍微特殊点的地址,已指定用途,但可无视    169.254.0.0-169.254.255.255,使用DHCP协议的主机,当出现某种错误导致无法分配地址时,就自动随机生成一个在此范围地址。

3. C类地址:

192.0.0.0 - 223.255.255.255(11000000 00000000 00000000 00000000 ~ 11011111 11111111 11111111 11111111)ip地址前三位为110,前24位为网络号,后8位为主机号C类私有地址(同时也是保留地址)    192.168.0.0-192.168.255.255

前三类是网络划分的重点,后面两类使用较少。

4. D类地址:

组播(多播)地址,ip前四位为 1110 ,224.0.0.0~239.255.255.255(11100000 00000000 00000000 00000000 ~ 11101111 11111111 11111111 11111111)组播地址前4位固定位1110,可变化的有28位,故组播地址有2^28个。  

硬件(MAC)组播:即把多播ip地址转为硬件组播MAC地址交付给局域网内的组播组成员。以太网硬件组播地址范围是01:00:5E:00:00:00 ~ 01:00:5E:7F:FF:FF(十六进制)

前25位为0000 0001 : 0000 0000 : 0101 1110 : 0后23位可供分配地址0000000 : 00000000 : 00000000到1111111 : 11111111 : 11111111。硬件组播MAC地址后23位直接映射ip组播地址的后23位,故组播ip地址和硬件MAC地址不是一一映射。因此主机收到数据链路层的组播数据报,需要由ip层进行过滤可能不属于本主机的数据报。例如主机在收听组播频道224.0.64.32,但在数据链路层由于ip地址224.128.64.32对应的组播MAC地址相同,因此也可能会收到224.128.64.32的数据报,需要在网络层根据ip过滤。

5. E类地址:

ip地址前四位为1111,地址保留至今,未使用。(11110000 00000000 00000000 00000000 - 11111111 11111111 11111111 11111111)网络号全1:主机号全1,即255.255.255.255表示受限(有限/本地)广播一般用于当主机还不知道自己的ip或者子网掩码时,使用此地址进行广播通信,请求DHCP分配地址。

DHCP请求过程:  4)DHCP服务器广播DHCP确认信息。

6. 私有地址:

私有地址只能用于局域网,不用于广域网,即不能直接用于和Internet通信。通信需要通过网关利用nat协议将私有地址转为公网地址,私有地址目的是用于保护内部网络,是出于网络安全考虑的。该概念ipv6依然保留,私有网络方便个人建立自己的个人网络,无需向网络供应商申请ip,就可以对内部提供各种服务。当不想和Internet连接,只希望内部访问时使用私有地址。

 快,滋醒这个做梦的人,有糖尿病的往后靠靠哈,不要给他点甜头!