IP地址分类及进制转换

1.IP地址分类

IP地址

在根据TCP/IP协议进行通信时，要用IP地址来标识主机或路由器。在IPv4中，IP地址是一个32位的整数。所以最多可以表示的数字IP地址是：2^32（大约是43亿）。

    **IP地址由网络号和主机号两部分来标识**。处于不同网段内的主机必须有不同的网络标识。而处于同一网段内的主机的网络号表示相同，但主机号标识必须不同。所以，在某网段内新增一台主机后，该主机的网络号与该网段的网络号相同，但是主机号不能与该网段里的其他主机的主机号相同。通过合理设置网络号和主机号，就可以保证在相互连接的网络中，每台主机的IP地址都是唯一的。有一种DHCP技术，可以自动为网段内新增结点主机分配IP地址。一般的路由器都带有DHCP功能，因此路由器可以看做一个DHCP服务器。**通过将IP地址划分为网络号和主机号来标识，可以有如下特点：**（1）IP地址管理机构在分配IP地址时只分配网络号。剩下的主机号由得到该网络号的单位自行分配，这样就方便了管理就够的管理；

（2）路由器在寻找目的主机的IP地址时，只需找到目的主机所在的局域网，再在该局域网内寻找目的主机。

（3）具有不同网络号的局域网必须有路由器进行连接，所以路由器总是有两个或两个以上网络号不同的IP地址

    那么该如何划分网络号和主机号呢？

IP地址分类

IP地址根据网络号和主机号来分，分为A、B、C三类及特殊地址D、E。全0和全1的都保留不用。

也就是说，分为以下几类：
A类IP地址
一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，它主要为大型网络而设计的，网络地址的最高位必须是“0”，地址范围从1.0.0.0 到127.0.0.0）。可用的A类网络有127个，每个网络能容纳16777214个主机。其中127.0.0.1是一个特殊的IP地址，表示主机本身，用于本地机器的测试。

注：
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.
默认子网掩码为255.0.0.0

B类IP地址
一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”，地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。可用的B类网络有16382个，每个网络能容纳6万多个主机。

注：
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。

C类IP地址
一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”。范围从192.0.0.0到223.255.255.255。C类网络可达209万余个，每个网络能容纳254个主机。

注：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

D类地址
用于多点广播（Multicast）。 D类IP地址第一个字节以“lll0”开始，它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络，目前这一类地址被用在多点广播（Multicast）中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机，它标识共享同一协议的一组计算机。224.0.0.0到239.255.255.255用于多点广播。

E类IP地址
以“llll0”开始，为将来使用保留。240.0.0.0到255.255.255.254，255.255.255.255用于广播地址。

全零（“0．0．0．0”）地址对应于当前主机。全“1”的IP地址（“255．255．255．255”）是当前子网的广播地址。

在IP地址3种主要类型里，各保留了3个区域作为私有地址，其地址范围如下：
A类地址：10.0.0.0～10.255.255.255
B类地址：172.16.0.0～172.31.255.255
C类地址：192.168.0.0～192.168.255.255

另一种解释方法，道理都一样，供参考：

A类地址的第一组数字为1～126。其中0代表任何地址，127为回环测试地址，注意，数字0和 127不作为A类地址，数字127保留给内部回送函数，而数字0则表示该地址是本地宿主机，不能传送。B类地址的第一组数字为128～191。C类地址的第一组数字为192～223。

A类地址
A类地址的表示范围为：0.0.0.0~126.255.255.255，默认网络掩码为：255.0.0.0；A类地址分配给规模特别大的网络使用。A类网络用第一组数字表示网络本身的地址，后面三组数字作为连接于网络上的主机的地址。分配给具有大量主机（直接个人用户）而局域网络个数较少的大型网络。例如IBM公司的网络。

B类地址
B类地址的表示范围为：128.0.0.0~191.255.255.255，默认网络掩码为：255.255.0.0；B类地址分配给一般的中型网络。B类网络用第一、二组数字表示网络的地址，后面两组数字代表网络上的主机地址。

C类地址
C类地址的表示范围为：192.0.0.0~223.255.255.255，默认网络掩码为：255.255.255.0；C类地址分配给小型网络，如一般的局域网和校园网，它可连接的主机数量是最少的，采用把所属的用户分为若干的网段进行管理。C类网络用前三组数字表示网络的地址，最后一组数字作为网络上的主机地址。

D类地址和E类地址
用途比较特殊，D类地址称为广播地址，供特殊协议向选定的节点发送信息时用,E类地址保留给将来使用。
为了缓解ip地址匮乏，国际互联网信息中心（NIC）保留了3个区域作为私有地址：
A类地址：10.0.0.0～10.255.255.255
B类地址：172.16.0.0～172.31.255.255
C类地址：192.168.0.0～192.168.255.255

2.进制转换

将二进制、八进制、十六进制转换为十进制

将二进制、八进制、十六进制转换为十进制
例如，将八进制数字53627转换成十进制：

53627 = 5×84 + 3×83 + 6×82 + 2×81 + 7×80 = 22423（十进制）

从右往左看，第1位的位权为 80=1，第2位的位权为 81=8，第3位的位权为 82=64，第4位的位权为 83=512，第5位的位权为 84=4096 …… 第n位的位权就为 8n-1。将各个位的数字乘以位权，然后再相加，就得到了十进制形式。

注意，这里我们需要以十进制形式来表示位权。

再如，将十六进制数字9FA8C转换成十进制：

9FA8C = 9×164 + 15×163 + 10×162 + 8×161 + 12×160 = 653964（十进制）

从右往左看，第1位的位权为160=1，第2位的位权为 161=16，第3位的位权为 162=256，第4位的位权为 163=4096，第5位的位权为 164=65536 …… 第n位的位权就为16n-1。将各个位的数字乘以位权，然后再相加，就得到了十进制形式。

将二进制数字转换成十进制也是类似的道理：

11010 = 1×24 + 1×23 + 0×22 + 1×21 + 0×20 = 26（十进制）

从右往左看，第1位的位权为20=1，第2位的位权为21=2，第3位的位权为22=4，第4位的位权为23=8，第5位的位权为24=16 …… 第n位的位权就为2n-1。将各个位的数字乘以位权，然后再相加，就得到了十进制形式。

练习题

总结

提示：这里对文章进行总结：
例如：以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了pandas的使用，而pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。