2.2 IP地址分类
标准IP地址的分类有其遵循的规律,主要是根据32位地址的前8位地址段的不同,将地址空间分为5类,其中A、B、C类为基本类,D类用于组播传输,E类保留,供IETF(Internet Engineering Task Force,Internet工程任务组)科研使用。
1.A类地址
A类地址是网络中最大的一类地址,它使用IP地址中的第一个8位组表示网络地址,其余3个8位组表示主机地址。A类地址是为巨型网络(或超大型网络)设计的。A类地址的第一个8位组的第一位总是被设置为0,这就限制了A类地址的第一个 8 位组的值始终小于 127,也就是说仅有 127个可能的 A 类网络,如图2.1所示。
图2.1 A类地址
2.B类地址
B类地址使用前两个8位组表示网络地址,后两个8位组表示主机地址。设计B类地址的目的是支持中到大型网络。B类地址的第一个8位组的前两位总是被设置为10,所以B类地址的范围是从128.0.0.0到191.255.0.0,如图2.2所示。
图2.2 B类地址
3.C类地址
C类地址使用前三个8位组表示网络地址,最后一个8位组表示主机地址。设计C类地址的目的是支持大量的小型网络,因为这类地址拥有的网络数目很多,而每个网络所拥有的主机数却很少。C 类地址的第一个 8 位组的前三位总是被设置为 110,所以 C 类地址的范围是从 192.0.0.0 到223.255.255.0。如图2.3所示。
图2.3 C类地址
4.D类地址
D类地址用于IP网络中的组播。它不像A、B、C类地址有网络号和主机号,一个组播地址标识了一个IP地址组。因此可以同时把一个数据流发送到多个接收端,这比为每个接收端创建一个数据流的流量小得多,它可以有效地节省网络带宽。D类地址的第一个8位组的前四位总是被设置成1110,所以D类地址的范围是从224.0.0.0到239.255.255.255,如图2.4所示。
图2.4 D类地址
5.E类地址
E类地址虽然被定义,但被IETF保留作研究使用,因此Internet上没有可用的E类地址。E类地址的第一个8位组的前4位恒为1,因此有效的地址范围从240.0.0.0到255.255.255.255,如图2.5所示。
图2.5 E类地址
其中,部分 IP 地址不允许在 Internet 上使用,而只能在局域网内部使用,即私网地址,所有的路由器都不能发送目标地址为私网地址的数据报。私网地址包括以下内容。
A类地址:10.0.0.0~10.255.255.255。
B类地址:172.16.0.0 ~172.31.255.255。
C类地址:192.168.0.0~192.168.255.255。
更为特别的是,全0(32个0)的地址不能作为IP地址,根据RFC文档描述,它不只是代表本机,0.0.0.0/8可以表示本网络中的所有主机,0.0.0.0/32可以用作本机的源地址,0.0.0.0/8也可表示本网络上的某个特定主机,综合起来可以说0.0.0.0表示整个网络。
在路由器配置中可用0.0.0.0/0表示默认路由,作用是帮助路由器发送路由表中无法查询的分组。如果设置了全0网络的路由,路由表中无法查询的分组都将送到全0网络的路由中去。
(1)严格来说,0.0.0.0已经不是一个真正意义上的IP地址了。它表示的是这样一个集合,即所有不清楚的主机和目的网络。这里的“不清楚”是指在本机的路由表中没有特定条目指明如何到达。如果在网络设置中设置了默认网关,那么Windows系统会自动产生一个目的地址为0.0.0.0的默认路由。
(2)网络中0.0.0.0的IP地址表示整个网络,即网络中的所有主机。它的作用是帮助路由器发送路由表中无法查询的分组。如果设置了全 0 网络的路由,路由表中无法查询的分组都将送到全 0 网络的路由中去。
当32位IP地址为全1时,该IP地址叫作有限广播地址,主要用于本网广播,且A、B、C类中的主机位为1时,表示在相应网内的广播地址。