计算机网络知识总结:ip地址、分类及什么样的ip主机地址可以分配给主机使用

我们知道在互联网上,如果想要被其他终端访问,就需要给每台主机(或路由器)的每一个接口分配一个在全世界范围内是唯一的标识符,这就是我们所说的唯一的IP地址。IP协议就是使用这个地址在主机之间传递信息,这是Internet能够运行的基础。

注意:由于现在我们依然使用的是IPv4地址,以下介绍内容以IPv4为基础。

ip地址

一、什么是ip地址?
简介( IPv4):

IPv4地址由四段组成,每个字段是一个字节,即4个字节、每个字节有8位, 最大值是255(=256:0~255)。 全世界范围是唯一的
32 位(4个字节 * 8位)的标识符。 IP地址由两部分组成,即网络地址和主机地址,二者是主从关系:

  1. 网络号 net-id,它标志主机(或路由器)所连接到的网络,网络地址表示其属于互联网的哪一个网络
  2. 主机号 host-id,它标志该主机(或路由器),主机地址表示其属于该网络中的哪一台主机。

两级的 IP 地址可以记为: IP 地址 ::= { <网络号>, <主机号>} 简而言之就是:IP地址 = 网络号+主机号

二、我们先来简单看一下互联网如何通过ip地址访问的?这个过程是怎样的呢?

通过路由器,路由设备当中有一张路由表,该路由表记录了所有ip地址的位置,这样就可以进行包的转发了,如果我们不区分网络地址,那么这张路由表当中就要保存有所有IP地址的方向,这张路由表就会很大,所以我们的ip地址由网络号和主机号组成

  • 如果不分网络号和主机号呢?

不区分的话,那路由器的路由表就都是32位地址,这样一来路由器维护的路由表会很大,转发速度会变慢(因为查询变慢)。而且为了终端可以相互访问,所有的路由器就要求要有全Internet的地址,所有人的路由器都要有足够的内存来存下全网地址。这样的建造成本会是现在的几千几万倍,甚至更高,估计路由器都买不起了。所以有了网络地址,就可以限定拥有相同网络地址的终端都在同一个范围内,那么路由表只需要维护这个网络地址的方向,就可以找到相应的终端了。既降低了成本又简化了过程,前人真是太聪明了啊。

ip地址分类

IP地址编址方案:IP地址编址方案将IP地址空间划分为A、B、C、D、E五类,其中A、B、C是基本类,D、E类作为多播和保留使用。
其中A、B、C3类(如下表格)由InternetNIC在全球范围内统一分配,D、E类为特殊地址。

类别最大网络数IP地址范围单个网段最大主机数私有IP地址范围
A126(2^7-2)0.0.0.0 ~ 127.255.255.2551677721410.0.0.0 ~ 10.255.255.255
B16384(2^14)128.0.0.0 ~ 191.255.255.25565534172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
C2097152(2^21)192.0.0.0 ~ 223.255.255.255254192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

A类地址
一个A类IP地址是指, 在IP地址的四段号码中,第一段号码为网络号码,剩下的三段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话,A类IP地址就由1字节的网络地址和3字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“0”。A类IP地址中网络的标识长度为8位,主机标识的长度为24位,A类网络地址数量较少,有126个网络,每个网络可以容纳主机数达1600多万台。

A类IP地址 地址范围1.0.0.0到127.255.255.255 (二进制表示为:00000001 00000000 00000000 00000000 – 01111111 11111111 11111111 11111111)。最后一个是广播地址。

A:0-127,其中0代表任何地址,127为回环测试地址,因此,A类ip地址的实际范围是1-126.

A类IP地址的默认子网掩码为255.0.0.0,每个网络支持的最大主机数为256的3次方-2=16777214台。

B类地址
一个B类IP地址是指,在IP地址的四段号码中,前两段号码为网络号码。如果用二进制表示IP地址的话,B类IP地址就由2字节的网络地址和2字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“10”。B类IP地址中网络的标识长度为16位,主机标识的长度为16位,B类网络地址适用于中等规模的网络,有16384个网络,每个网络所能容纳的计算机数为6万多台。

B类IP地址地址范围128.0.0.0-191.255.255.255(二进制表示为:10000000 00000000 00000000 00000000—-10111111 11111111 11111111 11111111)。 最后一个是广播地址。

B:128-191,其中128.0.0.0和191.255.0.0为保留ip

实际范围是128.1.0.0–191.254.0.0
B类IP地址的子网掩码为255.255.0.0,每个网络支持的最大主机数为256的2次方-2=65534台。

C类地址

一个C类IP地址是指,在IP地址的四段号码中,前三段号码为网络号码,剩下的一段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话,C类IP地址就由3字节的网络地址和1字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“110”。C类IP地址中网络的标识长度为24位,主机标识的长度为8位,C类网络地址数量较多,有209万余个网络。适用于小规模的局域网络,每个网络最多只能包含254台计算机。

C类IP地址范围192.0.0.0-223.255.255.255(二进制表示为: 11000000 00000000 00000000 00000000 – 11011111 11111111 11111111 11111111)。

C:192-223,其中192.0.0.0和223.255.255.0为保留ip

实际范围是192.0.1.0–223.255.254.0

C类IP地址的子网掩码为255.255.255.0,每个网络支持的最大主机数为256-2=254台

D类IP地址
D类IP地址在历史上被叫做多播地址(multicast address),即组播地址。在以太网中,多播地址命名了一组应该在这个网络中应用接收到一个分组的站点。多播地址的最高位必须是“1110”,范围从224.0.0.0到239.255.255.255。

E类IP地址
240.0.0.0~255.255.255.255
特殊网址
每一个字节都为0的地址(“0.0.0.0”)对应于当前主机;

IP地址中的每一个字节都为1的IP地址(“255.255.255.255”)是当前子网的广播地址;

IP地址中凡是以“11110”开头的E类IP地址都保留用于将来和实验使用。

IP地址中不能以十进制“127”作为开头,该类地址中数字127.0.0.1到127.255.255.255用于回路测试,如:127.0.0.1可以代表本机IP地址,用“http://127.0.0.1”就可以测试本机中配置的Web服务器。

网络ID的第一个8位组也不能全置为“0”,全“0”表示本地网络。

地址区别

  • 公有地址
    公有地址(Public address)由Inter NIC(Internet Network Information Center因特网信息中心)负责。这些IP地址分配给注册并向Inter NIC提出申请的组织机构。通过它直接访问因特网。
    《计算机网络知识总结:ip地址、分类及什么样的ip主机地址可以分配给主机使用》

  • 私有地址
    私有地址(Private address)属于非注册地址,专门为组织机构内部使用。

以下列出留用的内部私有地址

A类 10.0.0.0–10.255.255.255

B类 172.16.0.0–172.31.255.255

C类 192.168.0.0–192.168.255.255

查询设置本机的IP

开始 -> 运行 -> cmd -> ipconfig /all 可以查询本机的 ip 地址,以及子网掩码、网关、物理地址(Mac 地址)、DNS 等详细情况。

设置本机的IP地址可以通过:网上邻居-> 属性 -> 本地连接 -> 属性 -> TCP/IP 就可以开始设置了。

注意事项

随着公网IP地址日趋紧张,中小企业往往只能得到一个或几个真实的C类IP地址。因此,在企业内部网络中,只能使用专用(私有)IP地址段。在选择专用(私有)IP地址时,应当注意以下几点:

1、为每个网段都分配一个C类IP地址段,建议使用192.168.2.0–192.168.254.0段IP地址。由于某些网络设备(如宽带路由器或无线路由器)或应用程序(如ICS)拥有自动分配IP地址功能,而且默认的IP地址池往往位于192.168.0.0和192.168.1.0段,因此,在采用该IP地址段时,往往容易导致IP地址冲突或其他故障。所以,除非必要,应当尽量避免使用上述两个C类地址段。

2、可采用C类地址的子网掩码,如果有必要,可以采用变长子网掩码。通常情况下,不要采用过大的子网掩码,每个网段的计算机数量都不要超过250台计算机。同一网段的计算机数量越多,广播包的数量越大,有效带宽就损失得越多,网络传输效率也越低。

3、即使选用10.0.0.1–10.255.255.254或172.16.0.1–172.31.255.254段IP地址,也建议采用255.255.255.0作为子网掩码,以获取更多的IP网段,并使每个子网中所容纳的计算机数量都较少。当然,如果必要,可以采用变长子网掩码,适当增加可容纳的计算机数量。

4、为网络设备的管理WLAN分配一个独立的IP地址段,以避免发生与网络设备管理IP的地址冲突,从而影响远程管理的实现。基于同样的原因,也要将所有的服务器划分至一个独立的网段。

需要注意的是,不要以为同一网络的计算机分配不同的IP地址,就可以提高网络传输效率。事实上,同一网络内的计算机仍然处于同一广播域,广播包的数量不会由于IP地址的不同而减少,所以,仅仅是为计算机指定不同网段,并不能实现划分广播域的目的。若欲减少广播域,最根本的解决办法就是划分VLAN,然后为每个VLAN分别指定不同的IP网段。

    原文作者:demon_倔强青铜
    原文地址: https://blog.csdn.net/m0_37482190/article/details/94388353
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