1.什么是IP地址
IP地址是在計算機網絡中用來定位一臺計算機的編號,它由4個字節長度的數字來表示。IP地址可以理解為計算機在網絡上的地址,就好像我們家里的通信地址。例如:192.168.1.64。
4個字節,每個字節是8位,也就是說每個字節的范圍是0到255.
2.IP地址的構成
表示IP地址的4個字節又分成網絡號和主機號兩部分,網絡號代表一個范圍,主機號代表范圍里的那個主機。在整個IP地址是4個字節固定長度的前提下,網絡號占的長度越小,這個網絡能容納的主機就越多;網絡號占的長度越大,這個網絡能容納的主機就越少。這個結合后面的IP地址分類就好理解了。
3.IP地址的分類
為什么要對IP地址進行分類哪?是為了充分的利用4個字節的長度,劃分出更多的IP地址以供使用。
IP地址分為A,B,C,D,E五類,D類和E類不太常用,主要是分為A,B,C三類。
A類IP地址,第一個字節8位中前1位必須是0,后面的7位可以是0或1,也就是說第一個字節的數字范圍是0到127。
B類IP地址,第一個字節8位中前2位必須是10,也就是說第一個字節的數字范圍是128到191。
C類IP地址,第一個字節8位中前3位必須是110,也就是說第一個字節的數字范圍是192到224。
這樣,通過一個IP地址的第一個數字就可以判斷它是哪一類的,比如,192.168.1.64,因為第一位是192,就可以知道它是一個C類的IP地址。
4.A,B,C類地址,網絡號與主機號的分配比例
A類地址規定:第一個字節是網絡號,后面3個字節是主機號。這樣的話,A類地址可以容納的主機數可以這樣計算:
256 * 256 * 256 = 16777216
16777216 - 2 = 16777214
1. 第一個字節不考慮,后面三個字節會有256的3次方個排列組合
2. 減2,是減掉了三個字節都是0和三個字節都是1的情況,這兩種情況是不能用的。
也就是說A類網絡在一個網段之下,可以容納的主機個數是1600多萬個。
B類網址規定:前兩個字節是網絡號,后兩個字節是主機號。這樣B類網址能容納的主機個數就是256的2次方減2等于65534個。如果說B類網址的主機數還是太多的話,可用用C類網址。
C類網址規定:前3個字節是網絡號,后1個字節是主機號。這樣C類網址能容納的主機個數就是256的1次方減2等于254個。
由此可以看出,對IP地址進行分類是為了充分利用資源,避免造成浪費。就好比說,一個小區能容納一千戶人家,可只有一百戶人家住在里面,這就是浪費。這時候不如把小區的范圍縮小,空出的地方就可以再分出其它的小區。也就是說,在IP地址是4個字節長度的前提下,盡可能多的容納主機數。
在實際應用當中,A類網址就適合主機數非常多的情況,比如網絡運營商;B類網址適合主機數比較多的情況,例如大型的院校或是企業;C類網址適合主機數不多的情況,比如家庭或是小的企業。
5.子網掩碼
子網掩碼也是由4個字節組成,這點跟IP地址類似。子網掩碼與IP地址的種類是有明確的對應關系的:
A類IP地址對應的子網掩碼一定是225.0.0.0
B類IP地址對應的子網掩碼一定是225.225.0.0
C類IP地址對應的子網掩碼一定是225.225.225.0
IP地址與子網掩碼做與運算之后得出來的就是網絡號,比如,192.168.1.64與225.225.225.0做與運算,得出來的192.168.1.0就是網絡號。在網絡中找192.168.1.64這臺主機的時候就是先找到192.168.1.0這個網絡。
6.總結
1. 在計算機網絡中是根據計算機的IP地址來定位一臺計算機的,定位的過程需要先找到計算機的網絡號。
2. 網絡號的計算需要用到IP地址和子網掩碼。子網掩碼是固定的且與IP地址的類型對應。
3. 對IP地址進行分類是為了在固定的4個字節長度的IP地址編碼規則下,充分利用不同的網絡號以容納更多的計算機。
7.后記
上面講的IP地址分類規則是目前基于IPV4協議的。由于IPV4協議規則的限制,可容納的IP地址數量相對于以后對于IP地址數量的需求來說,還是很少的。那怎么辦哪,穩住別慌,IPV6它來了。