IPv4地址分类及应用

IPv4地址体系中，大多数互联网地址都使用分类编址方法。在分类编址中，整个地址空间共分5类：A类、B类、C类、D类和E类，每一类占据整个地址空间的一部分。根据IP地址的第一个字节很容易识别出这5类地址，见表4-1。

表4-1 Ipv4地址分类的识别和各类的地址数

对于A类、B类和C类地址，IP地址可划分为网络ID和主机ID。网络ID和主机ID的长度取决于IP地址的类别。D类和E类地址不划分网络ID和主机ID。

1.A类地址

A类地址有1个设置为0的引导位，1个7位网络ID和1个24位主机ID。根据寻址规则，A类地址的网络数目为2⁷−2，即有126个网络，每个网络最多可以包含的主机数目为2²⁴−2，即有16777214台主机。

A类地址适用于具有很多主机或路由器的大型机构，每个A类地址的网络可包含16777214台主机，这几乎远大于所有机构的需求，因此，数以百万计的A类地址被浪费了。

2.B类地址

B类地址有2个设置成10的引导位，1个14位网络ID和1个16位主机ID。根据寻址规则，B类地址的网络数目为2¹⁴，即有16384个网络，每个网络最多可包含的主机数目为2¹⁶-2，即有65534台主机。

B类地址适用于具有数万个主机或路由器的中等规模的机构。每个B类地址的网络可包含65534台主机，但往往也多于实际所需，因此许多B类地址也被浪费了。

3.C类地址

C类地址有3个设置成110的引导位，1个21位网络ID和1个8位主机ID。根据寻址规则，C类地址网络数目为2²¹，即有2097152个网络，每个网络最多可包含的主机数目为2⁸-2，即有254台主机。C类地址适用于具有较少主机或路由器的机构，每个C类地址的网络只可包含254台主机，这对大多数机构来说可能是不够用的。

4.D类地址

D类地址用于多播通信。4个引导位设置为1110，其余的28位表示多重广播地址。其地址范围是224.0.0.0～239.255.255.255。D类地址只能作为目的地址，不能作为源地址。

5.E类地址(www.xing528.com)

E类地址是一般不用的实验性地址，4个引导位设置为1111。其地址范围是240.0.0.0～255.255.255.255。

6.专用地址

表4-2 各类地址中被设置为专用的地址

每类地址中都有一些地址作为专用地址，见表4-2。互联网中不能使用这些未注册的专用地址，但许多机构通常在其内部网中使用这些专用地址，同时通过内部专用地址和外部注册地址间的翻译，仅需使用一两个外部注册的IP地址就可实现对互联网的访问。如通常使用10.x.x.x专用网络地址，提供了内网的灵活性，而且3个B用于子网和主机，能提供足够的地址数目满足IP地址的需求。

7.单播地址、多播地址和广播地址

在互联网上的通信有3种类型：单播通信、多播通信和广播通信。

单播地址（Unicast Address）。单播通信是从单个源端把分组发送到单个目的端，源端和目的端为一对一关系。互联网上所有系统至少要有一个唯一的单播地址（A类、B类或C类）。

多播地址（Multicast Address）。多播通信是从单个源端把分组发送到一组目的端，源端和目的端为一对多关系。多播地址是D类地址，每个D类地址都定义一个组ID。在互联网上的系统可有一个或多个D类多播地址，如某系统有n个多播地址，就表示它属n个不同组别。

多播通信可以是本地级的，也可以是全局级的。在本地级，相同网络上的一些主机可构成一个组，具有一个D类多播地址。全局级则是不同网络上的一些主机可构成一个组，并具有一个D类多播地址。

广播地址（Broadcast Address）。它是从单个源端把分组发送到所有的目的端，源端和目的端是一对所有的关系。互联网只支持本地级广播通信，本地级广播通信使用两种广播地址：受限广播地址和定向广播地址。

●受限广播地址（Limited Broadcast Address）。受限广播地址的网络ID和主机ID全都是“1”，即255.255.255.255，属于E类地址。主机使用此地址把一个分组发送给本地网络的所有其他主机，路由器会把此地址拦阻，使广播限制在本地网络中。

●定向广播地址（Directed Broadcast Address）。在A类、B类和C类IP地址中，如主机ID全是“l”，则该地址就是定向广播地址。路由器使用此地址把一个分组发送给一个特定网络的所有主机。

互联网中不允许全局级广播，此举会产生非常大的通信量，耗用巨大带宽。