IP地址分类编址

时间  2019-12-13 标签 ip地址 分类 编址

1 IP地址的用途、分类及表示方法

IP用途

  • 标记某个主机所在的位置

种类

  • 分类编址：早期设计，存在缺陷
  • 无分类编址：用来代替分类编址

IP地址的表示方法

  • 二进制记法（1000 0001 0000 1011 0000 1011 1110 1111）
  • 点分十进制记法（可读性高）（129.11.11.239）
  • 十六进制记法（注册表、编程使用）（0x810B0BEF）

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2 IP地址分类编址

  • 因特网的设计者决定根据网络的大小来建立网络的类别。对于拥有大量结点的少部分网络，他们建立了A类网络这个等级。另外一个极端状况是C类网络，它包括只拥有较少结点的众多网络。不难看出，咱们能够将介于很大和很小之间的网络级别称为B类网络

IP地址中的网络号字段和主机号字段

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概念web

  • 地址空间：在某类IP地址分类时理论上能够拥有的地址总数，这种总数没法看成IP地址分配
  • 地址块：划分地址块主要用来给不一样规模的企业分配IP地址，不一样的Net-id标识不一样的地址块

A类地址编程

  • 32个二进制地址中，第一位二进制位必定为0，地址空间为：2^31=2147483648–>地址空间所占比例50%
  • 用十进制判断地址属于哪一类时，A地址第一字节数值范围为：0~127
  • 地址块（用于分配给企业使用）
    • 第零个地址块所覆盖的范围为：0.0.0.0~0.255.255.255（保留用做特殊用途）
    • 第一个地址块所覆盖的范围为：1.0.0.0~1.255.255.255
    • 第二个地址块所覆盖的范围为：2.0.0.0~2.255.255.255
    • 最后一个地址块所覆盖的范围为：127.0.0.0~127.255.255.255（保留用做特殊用途）
    • 特殊专用地址块所覆盖的范围为：10.0.0.0~10.255.255.255（专用私有地址用途）
    • 结论：A类地址总共有128个地址块，其中3个地址块用做特殊用途，所以能够在互联网上使用的有125个，每个地址块中能够拥有个2^24-2=16777216-2=16777214主机

B类地址服务器

  • 32个二进制地址中，第一位和第二位必定是10，地址空间为：2^30=1073741824–>地址空间所占比例25%
  • 用十进制判断地址属于哪一类时，B地址第一字节数值范围为：128~191
  • 地址块（用于分配给企业使用）
    • 第一个地址块所覆盖的范围为：128.0.0.0~128.0.255.255
    • 第二个地址块所覆盖的范围为：128.1.0.0~128.1.255.255
    • 最后一个地址块所覆盖的范围为：191.255.0.0~191.255.255.255
    • 特殊专用地址块所覆盖的范围为：172.16.0.0~172.31.255.255（专用私有地址用途）
    • 结论：B类地址总共有16384个地址块，其中16个地址块用做特殊用途，所以能够分配给企业使用的地址块有16368个,每个地址块中能够拥有个2^16-2主机

C类地址网络

  • 32个二进制地址中，第一2、三位必定是110，地址空间为2^29=536870912–>地址空间所占比例12.5%
  • 用十进制判断地址属于哪一类时，C地址第一字节数值范围为：192~223
  • 地址块（用于分配给企业使用）
    • 第一个地址块所覆盖的范围为：192.0.0.0~192.0.0.255
    • 第二个地址块所覆盖的范围为：192.0.1.0~192.0.1.255
    • 最后一个地址块所覆盖的范围为：223.255.255.0~223.255.255.255
    • 特殊专用地址块所覆盖的范围为：192.168.0.0~192.168.255.255（专用私有地址用途）
    • 结论：C类地址总共有2097152个地址块，其中256个地址块用做特殊用途，所以能够分配给企业使用的地址块有2096896个,每个地址块中能够拥有个254主机

D类地址svg

  • 32个二进制地址中，第1、2、3、四位必定是1110，地址空间为2^28=268435456–>地址空间所占比例6.25%
  • 用十进制判断地址属于哪一类时，D地址第一字节数值范围为：224~239
  • 用于多播使用，只有一个地址块

E类地址测试

  • 32个二进制地址中，第1、2、3、四位必定是1111，地址空间为2^28=268435456–>地址空间所占比例6.25%
  • 用十进制判断地址属于哪一类时，E地址第一字节数值范围为：240~255
  • 保留未用，只有一个地址块

IP地址分类范围设计

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IP地址分类编址的做用

  • 使用这个规则，路由器会知道对于A类网络地址其开头老是0位，这样路由器就能够在只读取了数据包地址的第一位后，就迅速作出判断并将数据包转发到它正确的方向上
  • 这就是使用这一地址方法来区分A类、B类和C类地址的地方

特殊地址

  • 网络号为127的地址：被保留用于环回测试。指向本地结点并容许结点发送测试数据包给本身而不产生网络流量
  • 结点地址（主机号）全为0：意指“网络地址”
  • 结点地址全为1：意指指定网络的“全部结点”，例如：128.2.255.255意指128.2网络的“全部结点”
  • 全0的网络地址（即0网段）：被保留用来指向默认路由
  • route -PRINT能够用来查看路由表信息

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  • 直接广播地址：如221.45.71.255，路由器使用直接广播地址向一个本地网络上的每个主机发送报文，每个主机/路由器接收和处理具备直接广播地址的分组
  • 受限广播地址（E类）：255.255.255.255，主机使用受限广播地址向同一网络上的全部主机发送分组。可是路由器会阻挡这个分组，使分组发送到本地网络上（全部网段的主机都能接收受限广播地址，因此路由器要隔离这种广播）
  • 这个网络上的这个主机：0.0.0.0，不知道本身IP地址的主机可发送一个报文给引导服务器，它使用IP地址为0.0.0.0做为源地址，而使用255.255.255.255做为目的地址
  • 这个网络上的特定主机：如，0.0.0.64，路由器或主机使用这个地址向同一个网络上的特定主机发送报文
  • 环回地址：127.x.x.x，使用环回地址的分组永远不会到达网络（主要用来测试TCP或者UDP协议）
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路由器转发分组的步骤

  • 先按所要找的IP地址中的网络号net-id把目的网络找到
  • 当分组到达目的网络后，再利用主机号host-id将数据报直接交付给目的主机
  • 按照整数字节划分net-id字段和host-id字段，就可使路由器在收到一个分组时可以更快地将地址中地网络号提取出来

私有地址

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