IP地址分类与子网掩码-技术-ZCYOUNG 年轻人
作者:郭无心
链接:https://www.zhihu.com/question/31766172/answer/64374268
来源:知乎
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问题:怎么通过ip地址访问的呢?这个过程是怎样的呢?
是通过路由器,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,就像下面说的那样:
如果不分网络位和主机位,路由器的路由表就是都是32位的地址,那所有的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)。而且所有的路由器都要有全Internet的地址,所有人的路由器都要有足够的性能来存下全网地址。估计建造这样的Internet成本是现在的几万倍,甚至更高。估计你为了买个路由器上网典当家产好几遍都买不起,你也不能在知乎问这个问题了。
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(这些终端)

先介绍下A类,B类,C类网络地址

  • 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7位,主机标识的长度为24位,A类网络地址数量较少,可以用于主机数达1600多万台的大型网络。    A 类占整个地址空间的 50%。 然而,只有 126 个组织可以分配 A 类网络地址。 有趣的是,每个组织都可以为 16,000,000 台主机提供地址。 超大型组织会分配整个 A 类地址块。 时至今日,仍有公司和政府组织拥有 A 类地址。 例如,通用电气公司拥有 3.0.0.0/8,苹果电脑公司拥有 17.0.0.0/8,美国 邮政总局拥有 56.0.0.0/8。


  • 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,剩下的两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,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14位,主机标识的长度为16位,B类网络地址适用于中等规模规模的网络,每个网络所能容纳的计算机数为6万多台。    B 类占整个地址空间的 25%。 最多 16,384 个组织可以分配 B 类网络地址,每个网络可以支持 65,534 台主机。 只有那些特大型的公司/组织或政府部门有可能会使用到所有 65,000 个地址。 与 A 类网络类似,B 类地址空间浪费许多 IP 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21位,主机标识的长度为8位,C类网络地址数量较多,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 类占整个地址空间的 12.5%。 许多组织可以获得 C 类网络,但是限于它们能够连接的主机总数。 事实上,在许多情况下,C 类地址对于大多数中型企业来说通常太小。


  • 除了上面三种类型的IP地址外,还有几种特殊类型的IP地址,TCP/IP协议规定,凡IP地址中的第一个字节以“lll0”开始的地址都叫多点广播地址。因此,任何第一个字节大于223小于240的IP地址是多点广播地址;IP地址中的每一个字节都为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“llll0”的地址都留着将来作为特殊用途使用;IP地址中不能以十进制“127”作为开头,127.0.0.1是回送地址,指本地机,一般用来测试使用。回送地址(127.x.x.x)是本机回送地址(Loopback Address),即主机IP堆栈内部的IP地址,主要用于网络软件测试以及本地机进程间通信,无论什么程序,一旦使用回送地址发送数据,协议软件立即返回之,不进行任何网络传输。 属于保留测试地址,不能用,同时网络ID的第一个6位组也不能全置为“0”,全“0”表示本地网络。   D 类和 E 类用于组播和保留地址。

下个问题:为什么要分A类,B类和C类?
1:估计是历史原因导致的,现在所有的A类地址都在美国
2:初期设想互联网规模不会有那么大,为了尽可能的使每个网内终端都能获得一个公有IP(可以自由的被外网访问),分出了A类地址那么庞大的地址空间,其实A类地址分下去之后,这个网络地址内肯定还会细分出更多的子网络地址给路由器,因为不可能有那么大的交换机能够连接所有终端,即使这样,仍然有很多IP地址浪费。


问题:什么是子网掩码?

它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网,以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。子网掩码是一个32位地址,用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识,并说明该IP地址是在局域网上,还是在远程网上。



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