IP地址的组成与分类-计算机网络基础

IP 地址目前使用两个版本，一个是Ipv4，另一个是Ipv6，我们先来了解Ipv4。

Ipv4 地址是由32 位二进制数组成，每个IP 地址又分为两部分，分别是网络号（又称网络ID）与主机号（又称主机ID），如图7.3所示。

图7.3　IP 地址组成

图中，IP 地址由两部分组成：一部分是网络标识（Net ID），又称网络号，用来区分TCP/IP网络中的特定网络，在这个网络中所有的主机拥有相同的网络号；另一部分是主机标识（Host ID），又称主机号，用来区分特定网络中特定的主机，在同一个网络中所有的主机号必须唯一。

1.IP 地址的表示方法

在计算机内所有的信息都是采用二进制数表示，IP 地址也不例外。IP 地址的32 位二进制数难以记忆，所以人们通常把它分成四段，每段8 位二进制数，并把它们用十进制表示，这样记起来就容易得多了。

例如二进制IP 地址：10101100.00010000.00010010.00010010

十进制表示为：172.16.18.18

IP 地址采用32 个二进制数表示，为了更好地管理和使用IP 地址资源，InterNIC 将IP 地址资源划分为5 类，分别为A 类、B 类、C 类、D 类和E 类，每一类地址定义了网络数量，也就是定义了网络号占用的位数，和主机号占用的位数，从而也确定了每个网络中能容纳的主机数量，下面我们详细介绍各类地址。

（1）A 类：A 类IP 地址的最高位为“0”，接下来的7 位表示网络号，其余的24 位作为主机号，所以A 类的网络地址范围为00000001～01111110，用十进制表示就是1～126（0 和127 留作别用以后再讲），这样算来A 类共有126 个网络，每个网络会有16 777 214 个主机，如此多的主机数量，显然用来分配给特大型机构。

（2）B 类：B 类IP 地址的前两位值为“10”，接下来的14 位表示网络号，其余的16 位作为主机号，用十进制表示就是128～191，这样算来B 类共有16 384 个网络，每个网络会有65 534 台主机。

（3）C 类：C 类IP 地址的前三位设为“110”，接下来的21 位表示网络号，其余的8 位作为主机号，用十进制表示就是192～223，这样算来C 类共有2 097 152 个网络，每个网络会有254 台主机。

（4）D 类：D 类IP 地址的前四位设为“1110”，凡以此数开头的地址就被视为D 类地址，这类地址只用来进行组播。利用组播地址可以把数据发送到特定的多个主机，当然发送组播需要特殊的路由配置，在默认情况下，它不会转发。(www.xing528.com)

（5）E 类：E 类IP 地址的前四位设为“1111”，也就是在240～254 之间，凡以此类数开头的地址就被视为E 类地址。E 类地址不是用来分配用户使用，只是用来进行实验和科学研究。表7.1所示为IP 地址分类示意图。

表7.1　IP 地址分类示意图

从表7.1可以看出，如果用二进制数来表示IP 地址的话：凡是以0 开始的IP 地址均属于A 类网络。A 类网络的IP 地址的网络标识的长度为7 位，主机标识的长度为24 位；A 类网络的第一段数字范围为 1～126，包括 126 个 A 类网络地址，每个 A 类网络地址包括16 777 214 台主机。凡是以10 开始的IP 地址均属于B 类网络。B 类网络的IP 地址的网络标识长度为14 位，主机标识长度为16 位；B 类网络的第一段数字范围为128～191，包括16 382个B 类网络地址，每个B 类网络地址包括65 534 台主机。凡是以110 开始的IP 地址均属于C 类网络。C 类网络的IP 地址的网络标识长度为21 位，主机标识长度为8 位；C 类网络的第一段数字换算范围为192～223，包括2 097 150 个C 类网络地址，每个C 类网络地址包括254 台主机。

2.特殊的IP 地址

除以上5 类IP 地址外，还有一些具有特殊用途的IP 地址：

（1）网络地址。网络地址包含一个有效的网络号和一个全为“0”的主机号，用于表示一个网络。

（2）广播地址。广播地址包含一个有效的网络号和一个全为“1”的主机号，用于在一个网络中同时向所有工作站进行信息发送。

（3）回送地址。IP 地址127.0.0.0 是一个保留地址，用于网络软件测试以及本地计算机进程间通信，这个地址被称为回送地址。

（4）本地地址。本地地址是不分配给互联网用户的地址，专门留给局域网设置使用。

3.IP 地址的作用

IP 的基本任务是通过网络传送数据报，并且各个IP 数据报之间是相互独立的。IP 在传送数据时，高层协议将数据传送给IP 以便发送，IP 将数据封装成IP 数据报，将它传送给数据链路层，若目的主机与源主机在同一网络，则IP 直接将数据报传送给目的主机；若目的主机在远端网络，IP 则通过网络将数据报传送给本地路由器，路由器则通过下个网络将数据报传送至下一个路由器或目的端。网络中的任何一台计算机都必须有一个地址，而且同一个网上的地址不允许重复。在进行数据传输时，通信协议一般需要在所要传输的数据中增加某些信息，而其中最重要的就是发送信息的计算机的地址（源地址）和接收信息的计算机的地址（目标地址）。