涉及知识点

什么是子网掩码，IP地址的分类，子网掩码的概念，深入了解子网掩码与IP地址,A类，B类，C类，D类，E类ip地址范围。
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文章目录

涉及知识点
前言
1．什么是 IP 地址
2．IP 地址的分类
3．子网掩码
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前言

因特网采用了一种通用的地址格式，为因特网中的每一个网络和几乎每一台主机都分配
了一个地址，这就使我们实实在在地感觉到它是一个整体。
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1．什么是 IP 地址

接入因特网的计算机与接入电话网的电话相似，每台计算机或路由器都有一个由授权机构分配的号码，称它为 IP 地址。如果某单位电话号码为 85225566，所在的地区号为 10，而我国的电话区号为 0086。那么，这个单位的电话号码完整的表述应该是：0086-10-89225566。这个号码在全世界范围内都是惟一的。这是一种很共型的分层结构的电话号码定义方法。
同样，IP 地址也是采用分层结构。IP 地址由网络号与主机号两部分组成。其中，网络号用来标识一个逻辑网络。主机号用来标识网络中的一台主机。一台主机至少有一个 IP 地址，而且这个 IP 地址是全网惟一的，如果一台主机有两个或多个 IP 地址，则该主机属于两个或多个逻辑网络，一般用做路由器。
在表示 IP 地址时，将 32 位二进制码分为 4 个字节，每个字节转换成相应的十进制，字节之间用“.”来分隔。IP 地址的这种表示法叫做“点分十进制表示法”，显然这比全是 1 和 0 的二进制码容易记忆。例如，有下面的 IP 地址：
10001010 00001011 00000011 00011111
可以记为 138.11.3.31。显然这就方便得多。

2．IP 地址的分类

IP 地址也是采用分层结构。IP 地址由网络号与主机号两部分组成，其中，网络号（net-id）用来标识一个逻辑网络，主机号（host-id）用来标识网络中的一台主机。网络号相同的主机可以直接互相访问，网络号不同的主机需通过路由器才可以互相访问。TCP/IP 协议规定，根据网络规模的大小将 IP 地址分为 5 类（A、B、C、D、E），如图 1——24 所示。
（1）A类地址：第 1 个字节用做网络号，且最高位为 0，这样就只有 7 位可以表示网络号，能够表示的网络号有 2’=128 个，因为全 0 和全 1 在地址中有特殊用途，所以去掉有
特殊用途的全 0 和全 1 地址，这样，就只能表示 126 个网络号，范围是：1~126。后 3 个字节
用做主机号，有 24 位可表示主机号，能够表示的主机号有 2²7-2，约为 1600 万台主机。A类
IP地址常用于大型的网络。
（2）B类地址：前 2 个字节用做网络号，后 2 个字节用做主机号，且最高位为 10，最大网络路为 214-2=16382，范围是：128.1~139.254，可以容纳的主机数为 216-2，约等于 6 万多台主机。B类IP地址通常用于中等规模的网络。
（3）C类地址：前 3 个字节用做网络号，最后 1 个字节用做主机号，且最高位为 110，最大网络数为 2²1-2，约等于 200 多万，范围是：191.0.1.0~223.255.254.0,可以容纳的主机数为 28-2，赞美地 254 台主机。C类IP地址通常用于小型的网络。
（4）D 类地址：最高位为 1110，是多播地址，主要是留给因特网体系结构委员会（IAB， Internet Architecture Board）使用的。
（5）E 类地址：最高位为 11110，保留在今后使用。
目前大量使用的 IP 地址仅是 A 至 C 类 3 种。不同类别的 I 地址在使用上并没有等级之分，
不能说 A 类 IP 地址比 B 或 C 类高级，也不能说在访问 A 类 IP 地址时比 B 或 C 类优先级高，只能说 A 类 IP 地址所在的网络是一个大型网络。

3．子网掩码

IP 地址的设计也有不够合理的地方。例如，IP 地址中的 A 至 C 类地址，可供分配的网络号超过 211 万个，而这些网络上可供使用的主机号的总数则超过 37.2 亿个。初看起来，似乎IP 地址足够全世界来使用。其实不然。第一，设计者没有预计到微型计算机会普及得如此之快，使得各种局域网和网上的主机数急剧增长。第二，IP 地址在使用时有很大的浪费。便如，某个单位申请了一个 B 类地址。但该单位只有一万台主机。于是，在一个 B 类地址中的其八 5 万 5 千多个主机号就白白浪费了。因为其他单位的主机无法使用这些号码。为此，设计者在IP 地址中又增加了一个“子网字段”。
大家知道，一个单位申请到的 IP 地址是这个 IP 地址的网络号 net-id，而后面的主机号Host-id 则由本单位进行分配，本单位所有的主机都使用同一个网络号。当一个单位的主机很多而且分布在很大的地理范围时，往往需要用一些网桥（而不是路由器，因为路由器连接的主机具有不同的网络号）将这些主机互连起来。网桥的缺点较多，例如容易引起广播风暴，同时当网络出现故障时也不太容易隔离和管理。为了使本单位的主机便于管理。可以将本单位所属主机划分为若干个子网（Subnet），用 IP 地址中的主机号字段中的前若干个比特作为 “子网号字段”，后面剩下的仍为主机号字段。这样做就可以在本单位的各子网之间用路由器来互联，因而便于管理。
注意：子网的划分是属于本单位内部的事，在本单位以外看不见这样的划分。从外部看，这个单位仍
只有一个网络号。只有当外面的分组进入到本单位范围后，本单位的路由器再根据子网号进行路由选择，最后找到目的主机。若本单位按照主机所在的地理位置来划分子网，那么在管理方面就会方便得多。

若不进行子网划分，则其子网掩码即为默认值，此时子网掩码中“1”的长度就是网络号的长度。因此，对于 A、B 和 C 类 IP 地址，其对应的子网掩码默认值分别为 255.0.0.0、255.255.0.0 和 255.255.255.0。
采用子网掩码相当于采用三级寻址。每一个路由器在收到一个分组时，首先检查该分组的 IP 地址中的网络号。若网络号不是本网络，则从路由表找出下一站地址将其转发出去。若网络号是本网络，则再检查 IP 地址中的子网号。若子网不是本子网，则同样地转发此分组。若子网是本子网，则根据主机号即可查出应从何端口将分组交给该主机。
那么如何判断两个 IP 地址是否是一个子网呢？具体方法是将两个 IP 地址分别和子网掩
码做二进制“与”运算。如果得到的结果相同，则属于同一个子网，如果结果不同则不属于同一个子网。
例如 129.47.16.254、129.47.17.01、129.47.31.454、129.47.33.01，这四个 B 类IP 地
址如果在默认子网掩耳盗铃码的情况下是属于同一个子网的，但如果子网掩码是255.255.240.0，则 29.47.16.254 和 129.47.17.01 是属于同一个子网的，而 129.47.31.454、129.47.33.01 则属于另一个子网