IP地址的分類和特點

我們在之前的文章中,有簡單介紹過

網際協議IP的基本概念

,今天,我們再進一步來介紹IP地址的分類,特點,最後簡單說下IP地址和物理地址的區別。

IP地址的分類和特點

分類的IP地址

我們在前面說過,網際網路是由各種不同型別的網路構成的,但是,從整體上看,我們可以把整個網際網路看做是一個

單一的,抽象的

網路。而IP地址,就相當於識別符號,同我們每個人都擁有的身份證一樣,這個識別符號在網際網路上具有唯一性。

IP地址的編碼方法一共有三種:

分類的IP地址

子網的劃分

構成超網

分類的IP地址,

將IP地址分為若干類,每一類都由兩個固定長度的欄位構成(

網路號和主機號

)。網路號,標誌著主機(或路由器)所連線到的網路,一個網路號在整個因特網範圍內必須是唯一的。主機號,標誌該主機(或路由器),一個主機號在網路號所指明的網路範圍內也同樣是唯一的。綜上,一個IP地址在整個因特網範圍內是唯一的。

IP地址::={<網路號>,<主機號>}

IP地址分類大致分為以下五類:

IP地址的分類和特點

IP地址分類

之所以把IP地址進行分類,是為了滿足不同使用者的需求。由於網路的差異性,可能有的網路擁有主機較多,而有的則擁有主機較少。因此,為了解決這種差異性會造成的浪費,我們將IP地址劃分為A類、B類和C類。當某單位申請到一個IP地址時,實際上是獲取了具有同樣網路號的一塊地址,而具體主機號則由該單位自行分配,只要保證在該網路下主機號不重複即可。

A類地址

A類地址的網路號佔1個位元組,且類別位規定為0。A類地址可指派的網路號數量為126個(即2^7-2)。減2的原因,

一是IP地址中全0的IP地址是個保留地址,代表“this",即”本網路“。二是網路號為217(即01111111)的IP地址也是個保留地址,作為本地軟體環回測試本主機程序之間的通訊只用。

若主機發送一個目的地址為環回地址的IP資料報,則本主機中的協議軟體就會處理該資料報中的資料,不會把該資料報傳送到網路上。

目的地址為環回地址的IP資料報不會出現在任何網路上,因為網路號為127的地址根本不是一個網路地址。

A類地址的主機號佔3個位元組,在網路號確定的情況下,可以指派的主機號數量為16777214(及2^24-2)。

這裡減掉的兩個主機號,一是主機號為全0的主機號,代表本主機連線到的單個網路地址;二是主機號為全1的主機號,代表該網路上的所有主機。

B類地址

B類地址的網路號佔2個位元組,類別位規定為10。網路號128。0。0。0是不指派的,因此B類地址最多可以指派網路號數量為2^14-1。B類地址最大可以指派的主機號為2^14-2,這裡減2同樣是減去全0和全1的IP地址。

C類地址

C類地址的網路號佔3個位元組,類別位規定為110。網路號192。0。0。0是不指派的,因此C類地址最多可以指派網路號數量為2^21-1。C類地址最大可以指派的主機號為2^8-2,這裡減2同樣是減去全0和全1的IP地址。

綜上所述,IP地址的指派範圍如下:

IP地址的分類和特點

一般不使用的特殊IP地址如下:

IP地址的分類和特點

每一個IP地址都是32位的二進位制程式碼。為了提高可讀性,我們通常採用

點分十進位制記法

IP地址的分類和特點

IP地址的特點

每個IP地址由主機號和網路號構成。IP地址是一種分等級的地址結構,分兩個等級的好處,一是IP地址管理機構在分配IP地址時,可以只分配網路號,剩下主機號可以由單位自行去分配,這樣方便了IP地址的管理;二是路由器僅根據目的主機所連線的網路號來轉發分組,這樣就可以使路由表中的專案數大幅度減少,從而減少路由表所佔儲存空間以及查詢路由表的時間。

IP地址標誌一個主機(或路由器)和一條鏈路的介面。當一個路由器連線到兩個不同的網路上時,此路由器應當具有兩個不同的IP地址。

一個網路是指具有相同網路好net-id的主機的集合,因此,用轉發器或網橋連線起來的若干個區域網仍為一個網路。

在IP地址中,所有分配到網路號的網路都是平等的。

P地址和硬體地址的區別

這裡需要重點講下IP地址和物理地址的區別,我們結合圖片來看:

IP地址的分類和特點

IP地址是網路層及以上使用的地址,是一種邏輯地址。而物理地址,是物理層和資料鏈路層使用的地址,是每一臺網路裝置出廠時固化到網路裝置中去的一段地址(每一臺網路裝置的物理地址都是唯一的)。

IP地址在IP資料報的首部,而硬體地址是在MAC幀的首部。當網路層將IP資料報打包好傳到資料鏈路層後,由資料鏈路層協議在首部加上硬體地址,以及尾部資料後,封裝成MAC幀在傳送到物理層。而在接收端,則是對應的相反操作,在資料鏈路層解析出IP資料報上交給網路層,在由網路層提取出IP地址。

注:物理地址,又叫硬體地址,是一種被固化到網絡卡rom的標誌。因為資料鏈路層中的MAC幀中,源地址和目的地址都是硬體地址,因此,硬體地址也稱作MAC地址。