地址基础知识

任务概述

Internet是当今世界上规模最大、拥有用户最多、资源最广泛的通信网络。链接入网的计算机需要用普遍能接受的方式来识别每台计算机和用户。就像每个人都有自己的居住地址一样，Internet上的计算机设备或主机也通过唯一性的网络地址来标识自己。这个地址就是IP地址。

任务目标

●理解IP地址的功能及管理机构

●理掌IP地址的分类

●能够进行子网划分

学习内容

一、IP地址知识

IP地址是人们在Internet上为了区分数以亿计的主机而给每台主机分配的一个专门的地址，通过IP地址就可以访问到每一台主机。类似于电话号码，通过电话号码可以找到相应的电话，电话号码没有重复的，IP地址也是一样的。

基于IP传输的数据包必须使用IP地址来进行标识。在计算机网络中，每个被传输的数据包包括一个源IP地址和一个目的地址，当该数据包在网络中传输时，这两个地址保持不变，以确保网络设备总是能根据这两个IP地址，将数据包从源通信主机送到指定的目的主机。

二、IP地址管理机构

Internet IP地址由NIC（Internet Network Information Center）统一负责全球地址的规划、管理;同时由Inter NIC、APNIC、RIPE等网络信息中心具体负责美国及全球其他地区的IP地址分配。网络管理机构分布见表3-1。APNIC负责亚太地区，我国申请IP地址要通过APNIC，申请时要考虑申请哪一类的IP地址，然后向国内的代理机构提出。

表3-1 网络管理机构分布

三、IP地址的分类

IP地址是一个32位的二进制数，它由网络ID和主机ID两部分组成，用来在网络中唯一地标识一台计算机。网络ID用来标识计算机所处的网段，主机ID用来标识计算机在网段中的位置。IP地址通常用4组3位十进制数表示，中间用“.”分隔。比如，192.168.0.1。

为了方便IP寻址将IP地址划分为A、B、C、D和E五类，如图3-9所示，每类IP地址对各个IP地址中用来表示网络ID和主机ID的位数作了明确的规定。当主机ID的位数确定之后，一个网络中至多能够包含的计算机数目也就确定，用户可根据企业需要灵活选择一类IP地址构建网络结构。

图3-9 五类IP地址

1.A类

A类地址用IP地址前8位表示网络ID，用IP地址后24位表示主机ID。A类地址用来表示网络ID的第一位必须以0开始，其他7位可以是任意值，当其他7位全为0时网络ID最小，即为0;当其他7位全为1时网络ID最大，即为127。网络ID不能为0，它有特殊的用途，用来表示所有网段，所以网络ID最小为1;网络ID也不能为127，127用来作为网络回路测试用。所以A络网络ID的有效范围是1～126，共126个网络，每个网络可以包含224-2台主机。

2.B类

B类地址用IP地址前16位表示网络ID，用IP地址后16位表示主机ID。B类地址用来表示网络ID的前两位必须以10开始，其他14位可以是任意值，当其他14位全为0时网络ID最小，即为128;当其他14位全为1时网络ID最大，第一个字节数最大，即为191。B类IP地址第一个字节的有效范围为128～191，共16384个B类网络，每个B类网络可以包含216-2台主机（即65534台主机）。

3.C类

C类地址用IP地址前24位表示网络ID，用IP地址后8位表示主机ID。C类地址用来表示网络ID的前三位必须以110开始，其他22位可以是任意值，当其他22位全为0时网络ID最小，IP地址的第一个字节为192;当其他22位全为1时网络ID最大，第一个字节数最大，即为223。C类IP地址第一个字节的有效范围为192～223，共2097152个C类网络，每个C类网络可以包含28-2台主机（即254台主机）。

4.D类

D类地址用来多播使用，没有网络ID和主机ID之分。D类IP地址的第一个字节前四位必须以1110开始，其他28位可以是任何值，则D类IP地址的有效范围为224.0.0.0到239.255.255.255。

5.E类

E类地址保留实验用，没有网络ID和主机ID之分。E类IP地址的第一字节前四位必须以1111开始，其他28位可以是任何值，则E类IP地址的有效范围为240.0.0.0至255.255.255.254。其中255.255.255.255表示广播地址。

在实际应用中，只有A、B和C三类IP地址能够直接分配给主机，D类和E类不能直接分配给计算机。

四、子网掩码

子网掩码（subnet mask）又叫网络掩码，它被用来指明一个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。地址规划组委会规定，用“1”表示网络部分，用“0”表示主机部分。

子网掩码同样是32位二进制数，用于屏蔽IP地址的一部分信息，以区别网络地址和主机地址，并说明该IP地址是在局域网上还是在远程网上。

表3-2 各类网络子网掩码

五、特殊含义的IP地址

就像我们每个人都有一个身份证号码一样，网络里的每台电脑（更确切地说，是每一个设备的网络接口）都有一个IP地址用于标识自己。我们可能都知道这些地址由四个字节组成，用点分十进制表示以及它们的A、B、C分类等，然而，在总数为四十多亿个可用IP地址里，你知道下面一些常见的有特殊意义的地址吗? 我们一起来看看吧。

1. 0.0.0.0

严格说来，0.0.0.0已经不是一个真正意义上的IP地址了。它表示的是这样一个集合:所有不清楚的主机和目的网络。这里的“不清楚”是指在本机的路由表里没有特定条目指明如何到达。对本机来说，它就是一个“收容所”，所有不认识的“三无”人员一律送进去。如果你在网络设置中设置了缺省网关，那么Windows系统会自动产生一个目的地址为0.0.0.0的缺省路由。

2. 255.255.255.255

限制广播地址。对本机来说，这个地址指本网段内（同一广播域）的所有主机。

3. 127.0.0.1

回送地址，主要用于网络软件测试和本地机进程间通信。

4. 224.0.0.1

组播地址，224.0.0.1特指所有主机，224.0.0.2特指所有路由器。

5. 10. ×. ×. ×、172.16. ×. ×～172.31. ×. ×、192.168. ×. ×

私有地址，这些地址被大量用于企业内部网络中。一些宽带路由器也往往使用192. 168.1.1作为缺省地址。私有网络由于不与外部互链，因而可能使用随意的IP地址。保留这样的地址供其使用是为了避免以后接入公网时引起地址混乱。