引言
在沟通生产网络部署时，应用程序开发人员在与网络管理员沟通时经常会遇到很多术语。如何不理解好相应的概念，会很难沟通。经常遇到的问题如下：甲、乙、丙类地址是什么？什么是子网掩码？什么是CIDR？往下看，本文将详细解释这些术语的上下文。
一、网络地址分类
在互联网中，无论是想接入终端还是被终端接入，都需要一个唯一的标志，那就是IP地址。终端之间的互连由路由器转发。路由器维护一个路由表，记录了ip地址的路由关系。收到请求后，根据目的地址IP和路由表决策进行分发。因为世界上的终端数量是可怕的，如果给每个终端分配一个不规则的IP地址，路由表就会记录世界上的IP地址，这是一个巨大的数字。路由表会非常大，成本和性能都是挑战，这对于路由器来说是无法承受的。
因此为了寻址方便，出现了网络号和主机号，即IP地址分为网络地址主机地址，网络地址用来标记网络，主机地址用来标记网络内部的终端，这样路由器只需维护一个网络地址的方向，就可以找到所有IP对应的网络地址相同的终端。
区分网络地址和主机地址后，为了满足不同的网络需求，比如一些大企业或政府机构需要一个大网络，一些小企业只需要一个小网络。如果网络地址位数和主机地址位数是固定的，那么在一些使用场景中不可避免地会出现地址不足的情况，有些会被浪费，所以网络地址位数和主机地址位数会变得动态可变，这是人为分类的，所以ABCDE的网络地址有五种类型，适用于不同的情况。
如何区分A、B、C三个IP地址？我们知道IP是一个32位的二进制，一般用点分十进制写，比如192.168.56.11，所以我们可以简单的通过这四个数字来区分：
A类地址：IP地址的四段号中，第一段号代表网络地址，其余三段号代表主机地址，即用二进制表示时由1字节网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须为“0”。在A类IP地址中，网络地址的标识长度为7位，主机标识长度为24位。由于只有7位网络地址标识符，A类网络地址数量较少，可用于主机超过1600万台的大型网络。A类占总地址空间的50%。但是，只有126个组织可以分配甲级网络地址。有趣的是，每个组织可以为1600万台主机提供地址。非常大的组织将分配整个A类地址块。如今，公司和政府机构仍然拥有甲级地址。例如，通用电气公司拥有3.0.0.0/8，苹果电脑公司拥有17.0.0.0/8，美国邮政署拥有56.0.0.0/8。B类地址：IP地址的四位数字中，前两位是网络地址，剩下两位代表主机地址。如果IP地址用二进制表示，B类IP地址由一个2字节的网络地址和一个2字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”。B类IP地址的网络标识长度为14位，主机标识长度为16位。B类网络地址适用于中型网络，每个网络可容纳6万多台计算机。B类占总地址空间的25%。多达16，384个组织可以分配B类网络地址，每个网络可以支持65，534台主机。只有那些非常大的公司/组织或政府部门可能会使用全部65，000个地址。类似于A类网络，B类地址空间浪费了很多IP地址。C类IP地址是指在IP地址号的四个段中，前三个段是网络号，其余段是本地计算机号。如果IP地址用二进制表示，C类IP地址由一个3字节的网络地址和一个1字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”。C类IP地址的网络标识长度为21位，主机标识长度为8位。C类网络地址数量多，适合小规模局域网，每个网络最多只能容纳254台计算机。C类占总地址空间的12.5%。许多组织可以获得C类网络，但仅限于他们可以连接的主机总数。事实上，在许多情况下，对于大多数中型企业来说，C类地址通常太小。种类
最大网络数量
IP地址范围
有效的IP地址范围
单个网段中的最大主机数量
保留的IP
私有知识产权
A
126(2^7-2)
1.0.0.0-127.255.255.255
1.0.0.1-127.255.255.254
16777214
1.0.0.0、127.255.255.255
10.0.0.0-10.255.255.255
B
16384(2^14)
128.0.0.0-191.255.255.255
128.0.0.1-191.255.255.254
65534
128.0.0.0、191.255.255.255
172.16.0.0-172.31.255.255
C
2097152(2^21)
192.0.0.0-223.255.255.255
192.0.0.1-223.255.255.254
254
p>192.0.0.0、223.255.255.255
192.168.0.0-192.168.255.255
可以发现1.0.0.0、128.0.0.0和192.0.0.0都不在有效可使用的地址范围内，这是因为这几个地址都是各网络分类的网络地址，指代了这个网络。
127.255.255.255、191.255.255.255和223.255.255.255同样不在有效IP地址范围内，因为他们属于该对应网络的广播地址。
按照规定主机位全为0的时候为其网络地址，全为1为该网络的广播地址，这个两地址是保留的不能分配给设备使用。
A类地址的网络数为2^7-2，减掉的2个一个是全0的情况，一般情况下从1开始，所以全0不计算在内，另外一个是127的网络，127一般用于本机回环，也不计算在可用范围内。
D类地址：D类地址比较特殊，主要用于多点广播（Multicast，也称为多播）之中作为多播组IP地址，所以也被称为广播地址，它的第1个字节的前四位固定为1110，IP地址范围为：224.0.0.0-239.255.255.255。E类地址：主要保留用于实验或者将来使用，它的第1个字节的前四位固定为1111，IP地址范围为：240.0.0.0-255.255.255.254。每一类地址都有一段私有IP，一般不用于公网而是被用于私有局域网，例如C类地址的192.168.0.0-192.168.255.255就是比较常见的局域网地址。
B类地址中169.254.0.0-169.255.255.255属于保留地址，如果终端配置了通过DHCP自动获取IP地址，但是又找不到DHCP服务器，那么就会从169.254.0.0-169.255.255.255临时获取一个地址。
二、子网掩码
上面说到路由器通常要建立一个转发表来确定如何将请求转发到不同的主机，主机数越多，转发表也就越大，路由器的性能压力越大，所以针对每个IP进行映射的方案存在缺陷。另外，不管一个网络内部的主机数量多少，至少都需要分配一个C类的网络地址，网络内的地址浪费严重。那有没有什么解决方案呢？答案就是子网掩码。
通过设定子网掩码，指定一个IP地址哪些位标识的是网络地址，哪些位标识的是主机地址，网络地址相同的IP地址被认为是同一个网络，可以在无路由的情况下相互通信，通过这种方式认为地将一个比较大的网路划分了子网，减少了网络上的通信量，一些较大的企业内部也经常采用这种方式进行子网的划分，更加方便管理，子网掩码也叫做地址掩码。
子网掩码也是一个32位的2进制数，可以写成点分十进制的方式，其对应网络地址的所有位都位1，对应主机地址的所有地位都为0，将32位的子网掩码与IP地址进行二进制形式的按位逻辑与运算得到的就是网络地址，将子网掩码二进制按位取反然后与IP地址进行二进制的逻辑与(AND)运算得出的就是主机地址。按照这种方法，可以知道A类地址的子网掩码是255.0.0.0，B类地址的子网掩码是255.255.0.0，C类地址的子网掩码是255.255.255.0。
三、CIDR的出现
子网掩码虽然解决了路由表的问题，但是网络内还是存在大量的IP浪费，并且在实际的应用中，很多的管理员已经讲子将掩码配置成了不定长的形式，实际上A、B、C、D、E的分类名存实亡了。
CIDR的出现非常好地解决了IP浪费和管理上的问题，其全称是Classless Inter-Domain Routing，即无类别域间路由，是基于可变长子网掩码VLSM来进行任意长度的前缀的分配的，它使得我们可以将一些不同类别的IP地址合并为一个“超网”地址，打破不同类别网络地址间的界限，这样子的话原网络分类在不同网络内的未被利用的IP就可以组成一个“超网”对外提供。
CIDR采用的是IP/x，x指的是前x位为网络前缀，例如192.168.0.1/24，前24位为网络地址，后8位为主机地址。令主机地址分别为全0和全1就可以得到一个CIDR地址块的最小地址和最大地址，令网络前缀全1，主机地址全0，就可以得到子网掩码。