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IP地址的分类和特点,ip地址的组成与分类

时间:2024-02-26 18:00:02 阅读:344 作者:一颗心太少

我们在之前的文章中,有简单介绍过网际协议IP的基本概念,今天,我们再进一步来介绍IP地址的分类,特点,最后简单说下IP地址和物理地址的区别。

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分类的IP地址

我们在前面说过,互联网是由各种不同类型的网络构成的,但是,从整体上看,我们可以把整个互联网看做是一个单一的,抽象的网络。而IP地址,就相当于标识符,同我们每个人都拥有的身份证一样,这个标识符在互联网上具有唯一性。

IP地址的编码方法一共有三种:

  • 分类的IP地址
  • 子网的划分
  • 构成超网

分类的IP地址,将IP地址分为若干类,每一类都由两个固定长度的字段构成(网络号和主机号)。网络号,标志着主机(或路由器)所连接到的网络,一个网络号在整个因特网范围内必须是唯一的。主机号,标志该主机(或路由器),一个主机号在网络号所指明的网络范围内也同样是唯一的。综上,一个IP地址在整个因特网范围内是唯一的。

IP地址::={<网络号>,<主机号>}

IP地址分类大致分为以下五类:

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IP地址分类

之所以把IP地址进行分类,是为了满足不同用户的需求。由于网络的差异性,可能有的网络拥有主机较多,而有的则拥有主机较少。因此,为了解决这种差异性会造成的浪费,我们将IP地址划分为A类、B类和C类。当某单位申请到一个IP地址时,实际上是获取了具有同样网络号的一块地址,而具体主机号则由该单位自行分配,只要保证在该网络下主机号不重复即可。

  • A类地址
  • A类地址的网络号占1个字节,且类别位规定为0。A类地址可指派的网络号数量为126个(即2^7-2)。减2的原因,一是IP地址中全0的IP地址是个保留地址,代表“this",即”本网络“。二是网络号为217(即01111111)的IP地址也是个保留地址,作为本地软件环回测试本主机进程之间的通信只用。若主机发送一个目的地址为环回地址的IP数据报,则本主机中的协议软件就会处理该数据报中的数据,不会把该数据报发送到网络上。目的地址为环回地址的IP数据报不会出现在任何网络上,因为网络号为127的地址根本不是一个网络地址。

    A类地址的主机号占3个字节,在网络号确定的情况下,可以指派的主机号数量为16777214(及2^24-2)。这里减掉的两个主机号,一是主机号为全0的主机号,代表本主机连接到的单个网络地址;二是主机号为全1的主机号,代表该网路上的所有主机。

    • B类地址

    B类地址的网络号占2个字节,类别位规定为10。网络号128.0.0.0是不指派的,因此B类地址最多可以指派网络号数量为2^14-1。B类地址最大可以指派的主机号为2^14-2,这里减2同样是减去全0和全1的IP地址。

    • C类地址

    C类地址的网络号占3个字节,类别位规定为110。网络号192.0.0.0是不指派的,因此C类地址最多可以指派网络号数量为2^21-1。C类地址最大可以指派的主机号为2^8-2,这里减2同样是减去全0和全1的IP地址。

    综上所述,IP地址的指派范围如下:

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    一般不使用的特殊IP地址如下:

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    每一个IP地址都是32位的二进制代码。为了提高可读性,我们通常采用点分十进制记法

    IP地址的分类和特点,ip地址的组成与分类-第5张


    IP地址的特点

    1. 每个IP地址由主机号和网络号构成。IP地址是一种分等级的地址结构,分两个等级的好处,一是IP地址管理机构在分配IP地址时,可以只分配网络号,剩下主机号可以由单位自行去分配,这样方便了IP地址的管理;二是路由器仅根据目的主机所连接的网路号来转发分组,这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少,从而减少路由表所占存储空间以及查找路由表的时间。
    2. IP地址标志一个主机(或路由器)和一条链路的接口。当一个路由器连接到两个不同的网络上时,此路由器应当具有两个不同的IP地址。
    3. 一个网络是指具有相同网路好net-id的主机的集合,因此,用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络。
    4. 在IP地址中,所有分配到网络号的网络都是平等的。

    P地址和硬件地址的区别

    这里需要重点讲下IP地址和物理地址的区别,我们结合图片来看:

    IP地址的分类和特点,ip地址的组成与分类-第6张

    IP地址是网络层及以上使用的地址,是一种逻辑地址。而物理地址,是物理层和数据链路层使用的地址,是每一台网络设备出厂时固化到网络设备中去的一段地址(每一台网络设备的物理地址都是唯一的)。

    IP地址在IP数据报的首部,而硬件地址是在MAC帧的首部。当网络层将IP数据报打包好传到数据链路层后,由数据链路层协议在首部加上硬件地址,以及尾部数据后,封装成MAC帧在传送到物理层。而在接收端,则是对应的相反操作,在数据链路层解析出IP数据报上交给网络层,在由网络层提取出IP地址。

    注:物理地址,又叫硬件地址,是一种被固化到网卡rom的标志。因为数据链路层中的MAC帧中,源地址和目的地址都是硬件地址,因此,硬件地址也称作MAC地址。

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