IP地址的分类范围及特殊的IP地址-世讯电科融合通信

将 IP 地址划分为 5 个类别，主要是考虑到 Internet 中各种网络的差异很大，有的网络拥有很多主机，而有的网络中主机的数量则很少，采用分类的机制能更好地      满足不同单位的需求。在主机或路由器内部，IP             地址是以 32 位的二进制形式表示的。为了提高可读性，IP 地址通常采用点分十进制表示法 ( Dotted Decimal Notation) 。在这种格式中，4 个字节中的每个字节用十进制表示，并且在这些数字之间加上一个点。例如，一个 32 位的 C 类 1P 地址 1100000010101000000000001100011 可表达为 192. 168.0.99,显然点分十进制更易于人们的识记与表达。根据点分十进制的表达原理可知，最低的 IP 地址为 0. 0. 0. 0 , 而最高的 IP 地址为 255. 255. 255. 255。
在 5 类地址中，A 类、B 类和 C 类是最为常用的单播地址（一对一通信），D类地址用千多播（一对多通信），而 E 类地址保留为将来使用。实际上，到目前为止 E 类地址仍未被用做任何用途。为区分这 5 类地址，在网络号字段的最前面设有 1 -4 位的类别位，其数值分别规定为 0、10、110、1110 和 1111。
从图一中可以看到，A 类地址的网络号字段占 1 个字节，同时由于该字段的首位为类别位，因此可指派的网络数为 27 - 2 = 126 个。此处减 2 的原因是：心 IP 地址中的全 0 表示“本( this ) " 。网络号字段为全 0 的 IP 地址为保留地址，代表的含义为“本网络";® 网络号 127   并非是一个真正的网络地址，而是保留用于本地软件环回( Loopback ) 测试之用，即用于测试本主机的进程之间的通信。在各种操作系统中，最为常用的环回地址是 127. 0. 0. 1。
A 类地址的主机号占 3 个字节，因此每一个 A 类网络中的最大主机数是 224- 2= 16777214个。此处减 2 的原因是：全 0 的主机号字段表示该 IP 地址是本主机所在的“本网络地址” ，例如，某主机的 IP 地址为 192. 168.0.99, 则该主机所在的网络地址就是 192. 168. 0. 0。而全 l 具有”所有＂的含义，因此全 l 的主机号字段表示该网络上的所有主机，只用作目的地址，作为向本网络中的所有主机广播 1P 分组之用。可以看到，1Pv4 全部地址空间共可提供 232 个地址，而整个 A 类地址空间共有 231 个地址，占整个 IP 地址空间的一半。
B 类地址的网络号字段大小为 2 字节，除去 2 位固定的类别位，共有 14 位可进行分配。由于类别位的存在，网络号字段后面的 14 位无论如何取值都不可能出现网络号为全 0 或全 l 的情况，因此对于 B 类地址不存在网络总数减 2 的问题。但实际上由于 B 类网络地址 128. 0. 0. 0 是不指派的，因此 B 类地址可指派的网络数为 214- 1 = 16383 个。B 类地址的每一个网络中可包含的最大主机数量为 216 - 2 = 65534 个。整个B 类地址空间共约有 230 个地址，占整个地址空间的 25%。
C 类地址拥有 3 个字节的网络号字段，除去类别位后有 21 位可进行分配。与B 类地址类似，C 类网络地址中的 192. 0. 0. 0 也是不指派的，因此 C 类地址可指派的网络总数为221- 1 = 2097151   个。而每个 C 类地址所包含的最大主机数为 28 - 2 = 254 个。因此，C 类地址的特点是网络数众多，但每个网络中的主机数量较少，这点与 A 类地址恰好相反。整个 C 类地址空间共约有 229 个地址，占整个地址空间的 12. 5%。
表一总结了 A、B、C 3 类地址的指派范围。表二总结了只在特定情况下使用的特殊IP 地址。

表一 IP 地址的分配范围

表二特殊的IP地址

在实际应用中，一个机构并不需要把所有的主机都接入到Internet 中。在许多情况下，一个机构内部的主机拥有一个IP 地址的目的是和本机构内的其他主机进行通信。从原则上讲，对于这些仅在机构内部使用的计算机就可以由本机构自行分配其 IP 地址。这就是说，让这些计算机使用仅在本机构有效的IP 地址（此类地址称为本地地址），而不需要向 Internet 的管理机构申请全球唯一的 IP 地址（此类地址称为全球地址）。这样做也可以大大节约宝贵的全球 IP 地址资源。
但是，如果任意选择一些 IP 地址作为本机构内部使用的本地地址，那么在某种情况下可能会引起一些麻烦。例如，有时机构内部的某个主机需要和因特网连接，那么这种仅在内部使用的本地地址就有可能和因特网中某个 IP 地址重合，这样就会出现地址的二义性问题。为了解决这一问题，RFC1918 指明了一些私有地址( Private Address) 。这些地址只能用千一个机构的内部通信，而不能用于和因特网上的主机通信。Internet 中的所有路由器对目的地址是私有地址的数据报一律80不进行转发。RFC1918 指明的私有地址包括：
(I) 10. 0. 0. 0 到 10. 255. 255. 255;
(2) 172. 16. 0. 0 至 U 172. 31. 255. 255;
(3) 192. 168. 0. 0 至 U 192. 168. 255. 255 。
以上 3 个地址块分别相当于 1 个 A 类网络、16 个连续的 B 类网络和 256 个连续的 C 类网络。需要说明的是，A 类地址本来早已用完了，上面的地址 10. 0. 0. 0 本来是分配给 ARPANE T 的。由千 ARPANET 已经关闭停止运行了，因此这个地址就作为私有地址之用。采用这样的私有 IP地址的互连网络称为专用互联网或内联网。显然，全世界有很多的专用互连网络具有相同的私有 1P 地址，但这并不会引起麻烦，因为这些私有地址仅在本机构内部使用。因此私有 1P 地址也常被称作可重用地址( Reusable Add ress) 。

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