Internet 依靠 TCP/IP 协议，在全球范围内实现不同硬件结构、不同操作系统、不同网络系统的主机之间的互联。在 Internet 上，每一个节点都依靠唯一的 IP 地址相互区分和相互联系，IP 地址用于标识互联网中的每台主机的身份，设计人员为每个接入网络中的主机都分配一个 IP 地址（Internet Protocol Address），只有合法的 IP 地址才能接入互联网中并且与其他主机进行网络通信，IP 地址是软件地址，不是硬件地址，硬件MAC地址是存储在网卡中的，应用于局域网中寻找目标主机。

IP 地址的编址方式

        互联网中的每一台主机都需要一个唯一的 IP 地址以标识自己的身份，那么 IP 地址究竟是什么，如何去定义一个 IP 呢？我们需要对 IP 地址的编址方式进行了解。

        传统的 IP 地址是一个 32 位二进制数的地址，也叫 IPv4 地址，由 4 个 8 位字段组成。除了 IPv4 之外， 还有 IPv6，IPv6 采用 128 位地址长度，8 个 16 位字段组成，本小节我们暂时不去理会 IPv6 地址。

        在网络通信数据包中，IP 地址以 32 位二进制的形式表示；而在人机交互中，通常使用点分十进制方式表示，譬如 192.168.1.1，这就是点分十进制的表示方式。

        IP 地址中的 32 位实际上包含 2 部分，分别为网络地址和主机地址，可通过子网掩码来确定网络地址和主机地址分别占用多少位。

IP 地址的分类

        根据 IP 地址中网络地址和主机地址两部分分别占多少位的不同，将 IP 地址划分为 5 类，分别为 A、 B、C、D、E 五类，如下所示：

1、A 类 IP 地址

        从上图中可以看到，一个 A 类 IP 地址由 1 个字节网络地址和 3 个字节主机地址组成，而网络地址的最高位必须为 0，因此可知，网络地址取值范围为 0~127，一共 128 个网络地址。当然，这 128 个网络地址中， 其中 3 个网络地址用作特殊用途，因此可用的网络地址有 125 个。

        (1)、A 类地址的第一字节为网络地址，其它 3 个字节为主机地址；

        (2)、A 类地址范围为：1.0.0.1 ~ 127.255.255.254；

        (3)、A 类地址中设有私有地址和保留地址：

                ①、10.X.X.X 是私有地址，所谓私有地址就是在互联网中不能使用，而被用在局域网中                          使用的地址。

                ②、127.X.X.X 是保留地址，用作循环测试使用。

2、B 类 IP 地址

        一个 B 类 IP 地址由 2 个字节的网络地址和 2 个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”， 因此，网络地址第一个字节的取值范围为 128~191，IP 地址范围从 128.0.0.0 到 191.255.255.255。对于 B 类地址来说，一共拥有 16384 个网络地址，其中可用的网络地址有 16382 个，每个网络地址能容纳约 6 万（2^16- 2=65534）多个主机。

        (1)、B 类地址中第 1 字节和第 2 字节为网络地址，其它 2 个字节为主机地址。

        (2)、B 类地址范围：128.0.0.1 ~ 191.255.255.254。

        (3)、B 类地址中设有私有地址和保留地址：

                ①、172.16.0.0 ~ 172.31.255.255 是私有地址

                ②、169.254.X.X 是保留地址。如果你的IP地址是自动获取 IP 地址，而你在网络上又                            没有找到可用的 DHCP 服务器。就会得到其中一个IP。

3、C 类 IP 地址

        一个 C 类 IP 地址由 3 字节的网络地址和 1 字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”， 因此 C 类 IP 地址的第一个字节的取值范围为 192~223。范围从 192.0.0.0 到 223.255. 255.255，网络地址可达 209 万余个（256*256*32），每个网络地址能容纳 254 个主机。

        (1)、C 类地址第 1 字节、第 2 字节和第 3 个字节为网络地址，第 4 个个字节为主机地址。另外第 1 个 字节的高三位固定为 110。

        (2)、C 类地址范围为：192.0.0.1 ~ 223.255.255.254。        

        (3)、C 类地址中的私有地址：192.168.X.X 是私有地址。

4、D 类 IP 地址

        D 类 IP 地址第一个字节以“1110”开始，它是一个专门保留的地址，它并不指向特定的网络，目前这 一类地址被用在多点广播（多播，Multicast），多点广播地址用来一次寻址一组计算机，它标识共享同一协议的一组计算机。

        (1)、D 类地址不分网络地址和主机地址，它的第 1 个字节的高四位固定为 1110。

        (2)、D 类地址范围：224.0.0.1 ~ 239.255.255.254。

5、E 类 IP 地址 E 类 IP 地址

        以“11110”开始，为将来使用保留。全零(“0.0.0.0”)地址对应于当前主机。全“1”的 IP 地 址(“255.255.255.255”)是当前子网的广播地址。

        (1)、E 类地址也不分网络地址和主机地址，它的第 1 个字节的前五位固定为 11110。

        (2)、E 类地址范围：240.0.0.1 ~ 255.255.255.254。

总结

        以上就给大家介绍了这 5 类 IP 地址，其中在 A、B、C 三类地址中，各保留了一个区域作为私有地址：

        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

        A 类地址的第一组数字为 1～126。

        B 类地址的第一组数字为 128～191。

        C 类地址的第一组数字为 192～223。

        A 类地址的表示范围为：0.0.0.0~126.255.255.255，默认网络掩码为：255.0.0.0；A 类地址分配给规模特别大的网络使用。A 类地址用第一组数字表示网络地址，后面三组数字作为连接于网络上的主机对应的地址。分配给具有大量主机而局域网络个数较少的大型网络，譬如 IBM 公司的网络。

        B 类地址的表示范围为：128.0.0.0~191.255.255.255，默认网络掩码为：255.255.0.0；B 类地址分配给一 般的中型网络。B 类地址用第一、二组数字表示网络地址，后面两组数字代表网络上的主机地址。

        C 类地址的表示范围为：192.0.0.0~223.255.255.255，默认网络掩码为：255.255.255.0；C 类地址分配给小型网络，如一般的局域网和校园网，它可连接的主机数量是最少的，采用把所属的用户分为若干的网段进行管理。C 类地址用前三组数字表示网络地址，最后一组数字作为网络上的主机地址。

特殊的 IP 地址

        下面给大家介绍一些特殊的 IP 地址，这些 IP 地址不能分配给任何一个网络的主机使用。 直接广播地址直接广播（Direct Broadcast Address）：向某个网络上所有的主机发送报文。TCP/IP 规定，主机号各位全部为“1”的 IP 地址用于广播，叫作广播地址。譬如一个 IP 地址是 192.168.0.181，这是一个 C 类地址， 所以它的主机号只有一个字节，那么对主机号全取 1 得到一个广播地址 192.168.0.255，向这个地址发送数据就能让同一网络下的所有主机接收到。 A、B、C 三类地址的广播地址结构如下：

⚫ A 类地址的广播地址为：XXX.255.255.255（XXX 为 A 类地址中网络地址对应的取值范围，譬如： 120.255.255.255）。

⚫ B 类地址的广播地址为：XXX.XXX.255.255（XXX 为 B 类地址中网络地址的取值范围，譬如 139.22.255.255）。

⚫ C 类地址的广播地址为：XXX.XXX.XXX.255（XXX 为 C 类地址中网络地址的取值范围，譬如 203.120.16.255）。

        受限广播地址

        直接广播要求发送方必须广播网络对应的网络号。但有些主机在启动时，往往并不知道本网络的网络号，这时候如果想要向本网络广播，只能采用受限广播地址（Limited Broadcast Address）。 受限广播地址是在本网络内部进行广播的一种广播地址，TCP/IP 规定，32 比特全为“1”的 IP 地址用于本网络内的广播，也就是 255.255.255.255。

        多播地址

        多播地址用在一对多的通信中，即一个发送者，多个接收者，不论接受者数量的多少，发送者只发送一 次数据包。多播地址属于 D 类地址，D 类地址只能用作目的地址，而不能作为主机中的源地址。

        环回地址

        环回地址（Loopback Address）是用于网络软件测试以及本机进程之间通信的特殊地址。把 A 类地址中 的 127.XXX.XXX.XXX 的所有地址都称为环回地址，主要用来测试网络协议是否工作正常的作用。比如在电脑中使用 ping 命令去 ping 127.1.1.1 就可以测试本地 TCP/IP 协议是否正常。 不能将环回地址作为任何一台主机的 IP 地址使用。

        0.0.0.0 地址

        IP 地址 32bit 全为 0 的地址（也就是 0.0.0.0）表示本网络上的本主机，只能用作源地址。 0.0.0.0 是不能被 ping 通的，在服务器中，0.0.0.0 并不是一个真实的的 IP 地址，它表示本机中所有的 IPv4 地址。监听 0.0.0.0 的端口，就是监听本机中所有 IP 的端口。

如何判断 2 个 IP 地址是否在同一个网段内

        如何判断两个 IP 地址是否处于同一个子网，可通过网络标识来进行判断，网络标识定义如下：

        网络标识 = IP 地址 & 子网掩码

        2 个 IP 地址的网络标识相同，那么它们就处于同一网络。譬如 192.168.1.50 和 192.168.1.100，这 2 个都 是 C 类地址，对应的子网掩码为 255.255.255.0，很明显，这两个 IP 地址与子网掩码进行按位与操作时得到的结果（网络标识）是一样的，所以它们处于同一网络。