IP地址

　　IP地址的发展经历了分类IP地址、划分子网和构造超网三个阶段。

一、分类的IP地址

　　所谓分类的IP地址，就是将IP地址划分为若干个固定类，每一类地址都由两个固定长度的字段组成，第一个字段是网络号，第二个字段是主机号，一个IP地址在整个因特网范围内是唯一的。

　　分类IP地址分为五类，A、B、C类地址都是单播地址，D类地址是多播地址，E类地址留为以后使用。一个IP地址是32位，即4个字节。A、B、C类地址的网络号长度分别为1、2、3字节，主机号分别为3、2、1字节。A、B、C、D、E类地址的网络号最前面有1~4位的类别位，分别为0、10、110、1110、1111.

 

网络类别	最大网络数	最大主机数	IP地址范围	专用地址块
A	27-2	224-2	1.0.0.1 - 126.255.255.254	10.0.0.0 - 10.255.255.255
B	214	216-2	128.0.0.1 - 191.255.255.254	172.16.0.0 - 172.31.255.255
C	221	28-2	192.0.0.1 - 223.255.255.254	192.168.0.0 - 192.168.255.255

 

一些特殊的IP地址（不能指派）：

1. IP地址中的全0表示“这个”。
2. 网络号字段为全0的IP地址是个保留地址，意思是“本网络”。
3. 网络号为127保留作为本地软件环回测试本主机的进程之间的通信之用。
4. 全0的主机号字段表示该IP地址是“本主机”所连接到的单个网络地址。
5. 全1的主机号字段表示“所有的”，指的是该网络上的所有主机。

 

二、划分子网

分类IP地址的不足：

1. IP地址空间的利用率有时很低；
2. 给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得太大而使网络性能变坏；
3. 两级IP地址不够灵活。

划分子网的基本思路：

　　一个拥有许多物理网络的单位，可将所属的物理网络划分为若干个子网，但这个单位对外仍表现为一个网络。划分子网的方法是从网络的主机号借用若干位作为子网号，于是两级IP地址在本单位内部就变为三级IP地址：网络号、子网号和主机号。

　　使用子网划分后，路由表必须包含以下三项内容：目的网络地址、子网掩码和下一跳地址。查找路由时，把IP地址和子网掩码逐位相与，便可得出子网的网络号。 

注：

　　若使用较少位数的子网号，则子网的数目就较少但每个子网上可连接的主机数就较多；若使用较多位数的子网号，则子网的数目就较多但每个子网上可连接的主机数就较少。

　　划分子网增加了灵活性，但却减少了能够连接在网络上的主机总数。

　　n位子网号可划分的子网数最大为：2n - 2（减去全0和全1这两种情况）。

 

三、无分类编址CIDR（构成超网）

CIDR的两大特点：

1. CIDR消除了传统的A类、B类和C类地址以及划分子网的概念，因而可以更加有效地

  分配IPv4的地址空间。CIDR把32位的IP地址划分为两个部分，前面的部分是“网络前

  缀”，用来指明网络，后面的部分则用来指明主机。

      2. CIDR把网络前缀都相同的连续的IP地址组成一个“CIDR地址块”。在路由表中利用

  CIDR地址块来查找目的网络，这种地址的聚合常称为路由聚合，路由聚合也称为构成超

  网。

　　使用CIDR时，路由表中的每个项目由“网络前缀”和“下一跳地址”组成。查找路由时可能会得到不止一个匹配结果，这时应当从匹配结果中选择具有最长前缀的路由，这叫做最长前缀匹配。