IP地址及其分类(A、B、C类)
为了便于寻址以及层次化构造网络,每个IP地址均分为两部分,即网络号和主机号。同一局域网中的所有主机使用同一个网络号,而这个局域网中的各个主机(如工作站、服务器、路由器)都有有一个局域网内唯一的主机号与之对应。即,IP地址可以简单的表示为: IP地址::= {<网络号>,<主机号>}。
早期,为了给不同规模的网络提供必要的灵活性,IP地址的设计者将IP地址空间划分为5种不同的类别,当时是这样考虑的:各种网络的差异很大,有的网络中有很多主机,而有的网络中主机数很少。把IP地址划分为不同的类别是为了更好地满足不同用户的需求。这样,当某个单位申请到一个IP地址时,实际上是获得了具有同样网络号的一块地址空间,其中具体的主机号由该单位自行分配,只需做到在该单位管辖的范围内无重复的主机号即可。
图1给出了上述5种不同类型的IP地址,其中A、B、C类为单播地址(一对一通信),如表1所示。
图1 IP地址中的网络号字段和主机号字段
从上图中可以看出,IP地址不仅指明了一台主机,还指明了该主机所连接到的网络。
表1 A、B、C类IP地址
类别 |
IP地址范围 |
私网IP地址范围 |
子网掩码 |
网络数 |
网段最大主机数 |
A |
1.0.0.1-127.255.255.254 |
10.0.0.0-10.255.255.255 |
255.0.0.0 |
126 (2^ 7-2) |
16777214 (2^ 24-2) |
B |
128.0.0.1-191.255.255.254 |
172.16.0.0-172.31.255.255 |
255.255.0.0 |
16383 (2^ 14-1) |
65534 (2^16-2) |
C |
192.0.0.1-223.255.255.254 |
192.168.0.0-192.168.255.255 |
255.255.255.0 |
2097152 (2^ 21-1) |
254 (2^8-2) |
A类IP地址由1字节的网络地址和3字节的主机地址组成,其中网络地址的最高位必须为0。A类IP地址中可指派的网络数量为126(2^ 7-2)个,这里减2是由于网络号字段中全0的IP地址为保留地址,表示本网络,而网络号为127的地址保留用于环回测试本机的进程间通信(127.0.0.0到127.255.255.255是保留地址,用于环回测试,0.0.0.0到0.255.255.255也是保留地址,用于表示所有的IP地址。) A类IP地址中主机号占3个字节,因此每个A类网络中最大主机数为16777214(2^ 24-2),这里减2的原因是,主机号全0表示这个网段的子网掩码,而主机号全1表示这个网段的广播地址。IP地址空间共有2^32个地址,整个A类地址空间共有2^31个地址,占整个地址空间的50%。
B类IP地址由2字节的网络地址和2字节的主机地址组成,其中网络地址的最高两位必须为10。由于网络号字段的前两位固定,因此B类网络的网络号不可能出现全0或全1的情况。然而,实际上B类网络地址中128.0.0.0是不可指派的,可以指派的B类最小网络地址为128.1.0.0,因此B类地址可指派的网络数为16383(2^14-1)个。B类地址的每个网络上最大主机数为65534(2^16-2)个,这里需要减2是因为要扣除全0或全1的主机号。整个B类地址空间共约有2^30个地址,占整个地址空间的25%。
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为110。C类网络地址中192.0.0.0为保留地址不可指派,因此可以指派的网络总数为2097151(2^21-1)个,同理,C类地址的每个网络上最大主机数为2^8-2。整个C类地址空间共约有2^29个地址,占整个地址空间的12.5%。
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