【Ops】01 IP Address

1 五类IP地址

1.1 五类IP地址说明

国际互联网络信息中心（InterNIC） 将IP地址分为五类:

• A类：保留给ZF或大型企业，
• B类：分配给中等规模的公司，
• C类：分配给小公司或个人，
• D类：用于组播，
• E类：用于实验，

通过IP地址的引导位(最高位)来区分不同类别的IP地址

注：

• n为网络编号位，h为主机编号位
• 每个IP地址都包含两部分，即网络号和主机号。

A类地址

• A类地址：0nnnnnnn.hhhhhhhh.hhhhhhhh.hhhhhhhh
• A类地址具有：
  • 7位网络编号，因此可定义126个A类网络{2^7－2(网络编号不能是全0或全1)-1(127为环回地址)}
  • 24位主机编号，每个网络可以拥有的主机数为16777214{2^24-2(主机位不能是全0或全1)}
• 十进制表示范围：1.0.0.1-126.255.255.254,任何一个0到127间的网络地址均是一个A类地址。

B类地址

• B类地址：10nnnnnn.nnnnnnnn.hhhhhhhh.hhhhhhhh
• B类地址具有：
  • 14位网络编号，因此可定义16382个B类网络{2^14-2}
  • 16位主机编号，每个网络可以拥有的主机数为65534{2^16-2}
• 十进制表示范围：129.0.0.1-191.255.255.254,任何一个128到191间的网络地址是一个B类地址。

C类地址

• C类地址：110nnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.hhhhhhhh
• C类地址具有：
  • 21位网络编号，因此可定义2097152个C类地址{2^21-2}
  • 8位主机编号，每个网络可以拥有的主机数为254{2^8-2}
• 十进制表示范围：192.0.0.1-223.255.255.254,任何一个192到223间的网络地址是一个C类地址。

D类地址

• D类地址：1110xxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx
• D类地址用于组播，前面4位1110引导，后面28位为组播地址ID。
• 十进制表示范围：224.0.0.0-239.255.255.255

E类地址

• E类地址：总是以1111四位引导
• E类地址用于研究用
• 十进制表示范围：240.0.0.0-247.255.255.255

2 CIDR

左边的某些连续位表示网络号，右边的某些连续位表示主机号，

上面这种，五类IP地址的划分方式，是原始的划分方式。

CIDR中已经废弃了IP地址的分类，无分类编址的命名也是由此得来的，所以目前基本已经不再采用所谓的A类、B类、C类的IP地址分类表示法，引入一个额外的子网掩码(subnet mask)来区分网络号和主机号;

CIDR是一种用于对IP地址进行聚合和分配的方法。在CIDR之前，互联网使用的是基于类别的IP地址分配方案（例如，A类、B类、C类等）。这种分配方案导致了大量的IP地址浪费和不均匀分配。

CIDR的引入打破了基于类别的划分，引入了可变长度子网掩码（VLSM）的概念。CIDR使用前缀长度来表示IP地址的网络部分的位数，这样就可以更加灵活地分配IP地址，并实现对地址空间的高效利用。

CIDR使用一个斜线后跟一个数字来表示前缀长度。例如，192.168.0.0/16表示前16位为网络部分，剩余的位数为主机部分。

3 子网掩码

子网掩码(subnet masking)的功能是告知主机或路由设备，地址的哪一部分是网络号，包括子网的网络号部分，哪一部分是主机号部分。

子网掩码使用与IP地址相同的编址格式，即4个8位组的32位长格式。

在子网掩码中，网络部分和子网络部分对应的位全为“1”，主机部分对应的位全为“0”

通过将子网掩码与IP地址进行“与”操作,可提供所给定的IP地址所属的网络号(包括子网络号)

子网掩码也是一个32位的正整数. 通常用一串 “0” 来结尾;将IP地址和子网掩码进行 “按位与” 操作, 得到的结果就是网络号;网络号和主机号的划分与这个IP地址是A类、B类还是C类无关;

详细理解子网掩码，见：IP地址计算—子网掩码确定和子网划分等详解 (附常见相关习题)

子网掩码	子网掩码十进制表示	IP总数	说明
32	255.255.255.255	1	可用于A/B/C类地址
31	255.255.255.254	2	可用于A/B/C类地址
30	255.255.255.252	4	可用于A/B/C类地址
29	255.255.255.248	8	可用于A/B/C类地址
28	255.255.255.240	16	可用于A/B/C类地址
27	255.255.255.224	32	可用于A/B/C类地址
26	255.255.255.192	64	可用于A/B/C类地址
25	255.255.255.128	128	可用于A/B/C类地址
24	255.255.255.0	256	C类地址默认掩码 可用于A/B/C类地址
23	255.255.254.0	512	可用于A/B类地址
22	255.255.252.0	1,024	可用于A/B类地址
21	255.255.248.0	2,048	可用于A/B类地址
20	255.255.240.0	4,096	可用于A/B类地址
19	255.255.224.0	8,192	可用于A/B类地址
18	255.255.192.0	16,384	可用于A/B类地址
17	255.255.128.0	32,768	可用于A/B类地址
16	255.255.0.0	65,536	B类地址默认掩码 可用于A/B类地址
15	255.254.0.0	131,072	可用于A类地址
14	255.252.0.0	262,144	可用于A类地址
13	255.248.0.0	524,288	可用于A类地址
12	255.240.0.0	1,048,576	可用于A类地址
11	255.224.0.0	2,097,152	可用于A类地址
10	255.192.0.0	4,194,304	可用于A类地址
9	255.128.0.0	8,388,608	可用于A类地址
8	255.0.0.0	16,777,216	A类地址默认掩码 可用于A类地址

3 保留地址

IP地址保留地址

3.1 常见私网地址

Address block	Address range	Number of addresses	Description
10.0.0.0/8	10.0.0.0–10.255.255.255	16,777,216	A类地址
100.64.0.0/10	100.64.0.0–100.127.255.255	4,194,304	A类地址
172.16.0.0/12	172.16.0.0–172.31.255.255	1,048,576	B类地址
192.0.0.0/24	192.0.0.0–192.0.0.255	256	C类地址
192.168.0.0/16	192.168.0.0–192.168.255.255	65,536	C类地址
198.18.0.0/15	198.18.0.0–198.19.255.255	131,072	C类地址

4 公网地址

公网的全部IP地址段 IP地址范围（按国家/地区）

5 公网、内网和NAT

什么是内网、公网和NAT？读懂这一篇就够！

内网和外网如何连接：

• 内网访问外网：
  • 私网地址的出现，解决了局域网内电脑终端设备的IP问题；
  • NAT技术的出现，使得内网地址可以很方便访问互联网；
• 外网访问内网：
  • 但互联网地址访问内网终端设备很麻烦，想要访问需要做：
    • 端口映射
    • 静态地址映射

100 参考文档

• ip地址分类和网段详解
• IP地址计算—子网掩码确定和子网划分等详解 (附常见相关习题)