IPv4地址分类

IP v4 address classification

Posted by alovn on March 30, 2023

IPv4组成

IPv4是个32位的地址,它被分成4个8位的分组,每个8位写成十进制,中间用点分隔。例如:

1
192.168.0.1

二进制为:

1
11000000 10101000 00000000 00000001

IPv4地址其实两部分组成:网络地址(Network ID)和主机地址(Host ID)。即

1
IP地址=网络地址+主机地址

网络地址标识的是Internet上的一个子网,而主机地址标识的是子网中的某台主机。

子网掩码

子网掩码是为了区分网络位和主机位。它可以将一个大的网段再分割为若干个小块的子网。如果IP之间的网络位相同,那么它们就在同一个子网中。

子网掩码的长度和IPv4地址同样是32位,每8位被划分为一段。

子网掩码二进制中的1和0必须是连续的,也就是说前面全是1后面全是0。子网掩码有多少个1,IP地址的前多少位就是网络位。

1
2
网络地址 = IPv4地址 & 子网掩码
主机地址 = IPv4地址 - 网络地址

常见的 192.168.0.1/24 这种CIDR表示法(IPv4地址后面加一个斜杠/和一个数字),后面24这个数字表示了网络号的位数,也就是子网掩码中前24位为1, 对应的子网掩码就是255.255.255.0。

IPv4分类

按照起始字节的不同,IPv4地址可以分为A、B、C、D、E共5类地址。

  1. A类地址第1个字节(8位)为网络地址,其余3个字节(24位)为主机地址,用于大规模的网络环境,它的第1个字节的第一位固定为0。A类地址范围为1.0.0.1~127.255.255.254,默认子网掩码是255.0.0.0。
  2. B类地址前2个字节(16位)为网络地址,其余2个字节(16位)为主机地址。B类地址第一个字节的前两位固定为10。B类地址范围:128.0.0.1~191.255.255.254,默认子网掩码是255.255.0.0。
  3. C类地址前3个字节(24位)为网络地址,最后1个字节(8位)为主机地址,应用于规模较小的网络环境。C类地址第一个字节前三位固定位110,C类地址的范围:192.00.1~223.255.255.254,默认子网掩码是255.255.255.0。
  4. D类地址不分网络地址和主机地址,它的第1个字节的前四位固定为1110。D类地址范围:224.0.0.1—239.255.255.254,作用为实现多播。
  5. E类地址不分网络地址和主机地址,它的第1个字节以“1111”开始,取值范围是11110 - 11111110。E类地址范围:240.0.0.1—255.255.255.254,为将来使用保留。

A类地址:0(开头)+7位(网络地址)+24位(主机地址) B类地址:10(开头)+14位(网络地址)+16位(主机地址) C类地址:110(开头)+21位(网络地址)+8位(主机地址) D类 以1110开始 用于组播 E类 以11110开始 用于科研保留

私网地址

A、B、C类地址中既有公网地址,又有私网地址。

在A类地址中,10.0.0.0到10.255.255.255是私有地址。 在B类地址中,172.16.0.0到172.31.255.255是私有地址。 在C类地址中,192.168.0.0到192.168.255.255是私有地址。 其中127.x.x.x段地址是被保留的回环地址。 169.254.X.X也是保留地址。如果你的IP地址是自动获取IP地址,而你在网络上有没有找到可用的DHCP服务器,就会得到其中这样一个IP地址。