IP 地址类别
布莱斯利奥
什么是IP地址？
IP（互联网协议）地址是分配给连接到计算机网络的设备的数字标签，该设备使用 IP 进行通信。
IP 地址是特定网络上特定计算机的标识符。它还有助于在目标地址和源地址之间建立虚拟连接。IP 地址也称为 IP 号码或互联网地址。它有助于指定寻址和数据包方案的技术格式。大多数网络都将 TCP 和 IP 结合使用。
IP地址由四个数字组成，每个数字包含一到三个位数。每个数字或每组数字之间用一个点（.）分隔，如下图所示。
An IP地址 分为两部分：
- 字首： IP地址的前缀部分用于标识计算机所连接的物理网络。该前缀也称为网络地址。
- 后缀： 后缀部分用于识别网络上的特定计算机。该后缀也称为主机地址。
IP 地址如何工作？
IP 地址的作用类似于邮政地址。邮政地址结合了您所在的区域（由邮政编码表示）和您的家庭住址。区域地址是该区域内所有住户共享的，而家庭住址则是您家独有的。
同样，网络地址标识属于特定网络的所有主机，而主机地址则唯一标识网络中的特定主机。
接下来，让我们看看这个地址空间是如何被组织成类别的。
什么是有类寻址？
有类别寻址是互联网从 1981 年到 1993 年引入无类别域间路由 (CIDR) 期间使用的网络寻址架构。
这种寻址方法根据第一个八位字节的前导位将 IPv4 地址空间划分为五个不同的类别。
这里，A、B 和 C 类地址适用于三种不同规模的网络。D 类地址仅用于组播，而 E 类地址则专门用于实验目的，如下图所示。
IP报头类别
下表总结了每个 IPv4 地址类的首字节范围、默认子网掩码和典型应用：
| 增益级 | 第一个八位字节范围 | 默认子网掩码 | 示例 IP | 前导部分 | 网络数量上限 | 每个网络的主机数 | 应用领域 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IP 等级 A | 1到126 | 255.0.0.0 | 1.1.1.1 | 0 | 126 | 16,777,214 | 用于超大型网络。 |
| IP 等级 B | 128到191 | 255.255.0.0 | 128.1.1.1 | 10 | 16,384 | 65,534 | 适用于中型网络。 |
| IP 等级 C | 192到223 | 255.255.255.0 | 192.1.11.1 | 110 | 2,097,152 | 254 | 用于局域网。 |
| IP 等级 D | 224到239 | NA | 224.0.0.1 | 1110 | NA | NA | 保留用于多播。 |
| IP 等级 E | 240到255 | NA | 240.0.0.1 | 1111 | NA | NA | 仅供研发用途。 |
注意：第一个八位字节 0 保留，127 块保留用于环回，因此可用的 A 类范围为 1 到 126。
让我们详细了解一下每一类：
A类网络
当网络包含大量主机时，会使用A类IP地址。在A类网络中，首位为0，前8位（也称为第一个八位字节）标识网络，其余24位标识网络中的主机。
A 类地址的示例是 102.168.212.226。其中，“102”用于识别网络，“168.212.226”用于识别主机。
从 127.0.0.0 到 127.255.255.255 的 A 类地址不能分配给设备，因为该地址段保留用于环回和诊断功能。
B类网络
在B类IP地址中，二进制地址的前导位为10，因此第一个八位字节的十进制值介于128和191之间。前16位（称为两个八位字节）用于识别网络。剩余的16位指示网络中的主机。
B 类 IP 地址的示例是 168.212.226.204，其中“168.212”标识网络，“226.204”标识该网络上的主机。
C类网络
C类IP地址是一种用于小型网络的IP地址类型。在此类地址中，使用三个八位字节来标识网络，第一个八位字节的范围为192到223。
在这种网络寻址方式中，前导位设置为 110，使得地址的前 24 位为网络地址，后 8 位为主机地址。大多数局域网使用 C 类 IP 地址进行网络连接。
C类IP地址示例：
192.168.178.1
D类网络
D类地址仅用于组播应用，绝不用于常规网络操作。此类地址的前三位设置为“1”，第四位设置为“0”，因此前导位为1110。224.0.0.0到239.255.255.255范围内的所有值均用于唯一标识组播组。
因此，无需赘述。tracta 主机地址，因此 D 类没有子网掩码。
D类IP地址示例：
227.21.6.173
E类网络
E类IP地址的定义是地址的前四位设置为1，涵盖从240.0.0.0到255.255.255.255的地址。然而，E类地址是保留地址，其用途从未被定义，因此许多网络实现将这些地址视为未定义或非法地址而丢弃。
E类IP地址示例：
243.164.89.28
如何识别 IP 地址的类别
您无需使用任何软件即可查找 IPv4 地址的类别。仅第一个八位字节即可告诉您地址的类别、默认子网掩码以及地址如何分为网络部分和主机部分。请按照以下步骤操作：
- 阅读前八行： 取第一个点号之前的数字。例如，地址 172.20.10.5 的第一个八位字节是 172。
- 将其与类别范围匹配： 第一个八位字节为 1 到 126 表示 A 类，128 到 191 表示 B 类，192 到 223 表示 C 类，224 到 239 表示 D 类，240 到 255 表示 E 类。
- 应用默认子网掩码： 由于 172 属于 B 类范围，因此默认掩码为 255.255.0.0。
- 拆分地址： 使用 B 类掩码，网络部分为 172.20，主机部分为 10.5。
私有和保留的IP地址范围
在 A、B 和 C 类地址中，RFC 1918 分别预留了一个地址块作为私有地址空间。公共互联网路由器不会转发来自这些地址范围的数据包，因此它们非常适合家庭和办公网络。网络地址转换 (NAT) 会将这些地址映射到公共地址，以便访问互联网。
| 增益级 | 私人地址范围 | CIDR 表示法 | 地址数量 |
|---|---|---|---|
| A | 10.0.0.0到10.255.255.255 | 10.0.0.0/8 | 16,777,216 |
| B | 172.16.0.0到172.31.255.255 | 172.16.0.0/12 | 1,048,576 |
| C | 192.168.0.0到192.168.255.255 | 192.168.0.0/16 | 65,536 |
另外两个保留范围：127.0.0.0/8 用于环回测试，169.254.0.0/16，当没有 DHCP 服务器响应时，设备会自行分配到这些范围。
网络ID分配规则
网络 ID 将根据以下规则分配：
- 网络 ID 不能以 127 开头，因为 127 属于 A 类范围，保留用于内部环回功能。
- 所有位都设置为 1 的网络 ID 保留用作 IP 广播地址，不能分配。
- 所有位都设置为 0 的网络 ID 表示本地网络上的特定主机，不应进行路由。管理员如果想要…… 隐藏IP地址 外部扫描结果通常会将这些保留范围与隐私工具结合起来。
有类 IP 寻址的限制
以下是按类别分配 IP 地址方法的缺点/不足之处：
- 面临地址空间即将耗尽的风险
- 类别边界不利于有效分配地址空间
正是由于这些低效之处，CIDR 在 1993 年取代了分类寻址。
