徹底明白IP地址——IP地址的介紹
作者：擔子徹底明白IP地址(1)
IP地址的介紹
1、IP位址的表示方法
IP位址 = 網路號+主機號
把整個Internet網堪稱單一的網路，IP位址就是給每個連在Internet網的主機分配一個在全世界範圍內唯一的標示符，Internet管理委員會定義了A、B、C、D、E五類地址，在每類位址中，還規定了網路編號和主機編號。在 TCP/IP協定中，IP位址是以二進位數字字形式出現的，共32bit，1bit就是二進位中的1位元，但這種形式非常不適用於人閱讀和記憶。因此Internet管理委員會決定採用一種"點分十進位表示法"表示IP位址：面向用戶的文檔中，由四段構成的32 比特的IP位址被直觀地表示為四個以圓點隔開的十進位整數，其中，每一個整數對應一個位元組（8個比特為一個位元組稱為一段）。A、B、C類最常用，下面加以介紹。本文介紹的都是版本4的IP位址，稱為IPv4.
http://tech.ccidnet.com/pub/attachment/2004/12/370497.gif
從上圖可以看出：
• A類地址：A類位址的網路標識由第一組8位元二進位數字表示， A類位址的特點是網路標識的第一位二進位數字取值必須為"0"。不難算出，A類位址第一個位址為00000001，最後一個位址是01111111，換算成十進位就是127，其中127留作保留位址，A類位址的第一段範圍是：1～126，A類位址允許有27 -2=126個網段（減2是因為0不用，127留作它用），網路中的主機標識占3組8位元二進位數字，每個網路允許有224-2=16777216台主機（減2是因為全0地址為網路位址，全1為廣播地址，這兩個位址一般不分配給主機）。通常分配給擁有大量主機的網路。
• B類地址：B類位址的網路標識由前兩組8位元二進位數字表示，網路中的主機標識占兩組8位元二進位數字，B類位址的特點是網路標識的前兩位元二進位數字取值必須為"10"。 B類位址第一個位址為10000000，最後一個位址是10111111，換算成十進位B類位址第一段範圍就是128～191，B類位址允許有214 =16384個網段，網路中的主機標識占2組8位元二進位數字，每個網路允許有216-2=65533台主機，適用於結點比較多的網路。
• C類地址：C類位址的網路標識由前3組8位元二進位數字表示，網路中主機標識占1組8位元二進位數字C類位址的特點是網路標識的前3位元二進位數字取值必須為"110"。C類位址第一個位址為11000000，最後一個位址是11011111，換算成十進位C類位址第一段範圍就是192～223，C類位址允許有221 =2097152個網段，網路中的主機標識占1組8位元二進位數字，每個網路允許有28-2= 254台主機，適用於結點比較少的網路。
有些人對範圍是2x不太理解，舉個簡單的例子加以說明。如C類網，每個網路允許有28-2= 254台主機是這樣來的。因為C類網的主機位元是8位元，變化如下:
00000000
00000001
00000010
00000011
……
11111110
11111111
除去00000000和11111111不用外，從00000001到11111110共有254個變化，也就是28-2個。下圖是IP位址的使用範圍。
http://tech.ccidnet.com/pub/attachment/2004/12/370499.gif
2、幾個特殊的IP地址
1）私有地址
上面提到IP地址在全世界範圍內唯一，看到這句話你可能有這樣的疑問，像192.168.0.1這樣的地址在許多地方都能看到，並不唯一，這是為何？Internet管理委員會規定如下位址段為私有位址，私有位址可以自己組網時用，但不能在Internet網上用，Internet網沒有這些位址的路由，有這些位址的電腦要上網必須轉換成為合法的IP位址,也稱為公網位址，這就像有很到的世界公園，每個公園內都可命名相同的大街，如香榭麗舍大街，但對外我們只能看到公園的地址和真正的香榭麗舍大街。下面是A、B、C類網路中的私有位址段。你自己組網時就可以用這些位址了。
10.0.0.0～10.255.255.255
172.16.0.0～172.131.255.255
192.168.0.0～192.168.255.255
2）回送地址
A類網路位址127是一個保留位址，用於網路軟體測試以及本地機進程間通信，叫做回送地址（loopback address）。無論什麼程式，一旦使用回送位址發送資料，協定軟體立即返回之，不進行任何網路傳輸。含網路號127的分組不能出現在任何網路上。
小技巧：
• Ping 127.0.0.1,如果回饋資訊失敗,說明IP協定棧有錯,必須重新安裝TCP/IP協議。如果成功,ping本機IP位址,如果回饋資訊失敗,說明你的網卡不能和IP協定棧進行通信。
• 如果網卡沒接網線，用本機的一些服務如Sql Server、IIS等就可以用127.0.0.1這個位址。
3）廣播地址
TCP/IP規定，主機號全為"1"的網路位址用於廣播之用，叫做廣播地址。所謂廣播，指同時向同一子網所有主機發送報文。
4）網路位址
TCP/IP協議規定，各位全為"0"的網路號被解釋成"本"網路。由上可以看出：一、含網路號127的分組不能出現在任何網路上；二、主機和閘道不能為該位址廣播任何尋徑資訊。由以上規定可以看出，主機號全"0"全"1"的位址在TCP/IP協議中有特殊含義，一般不能用作一台主機的有效位址。
3、子網路遮罩
從上面的例子可以看出，子網路遮罩的作用就是和IP位址與運算後得出網路位址，子網路遮罩也是32bit，並且是一串1後跟隨一串0組成，其中1表示在IP位址中的網路號對應的位元數，而0表示在IP位址中主機對應的位元數。
1）標準子網路遮罩
A類網路（1 - 126） 缺省子網路遮罩：255•0•0•0
255•0•0•0 換算成二進位為 11111111•00000000•00000000•00000000
可以清楚地看出前8位是網路位址，後24位元是主機位址，也就是說，如果用的是標準子網路遮罩，看第一段位址即可看出是不是同一網路的。如21.0.0.0.1和21.240.230.1，第一段為21屬於A類，如果用的是默認的子網路遮罩，那這兩個位址就是一個網段的。
B類網路（128 - 191） 缺省子網路遮罩：255•255•0•0
C類網路（192 - 223） 缺省子網路遮罩：255•255•255•0
B類、C類分析同上。
2） 特殊的子網路遮罩
標準子網路遮罩出現的都是255和0的組合，在實際的應用中還有下面的子網路遮罩
255•128•0•0
255•192•0•0
。。。。。。
255•255•192•0
255•255•240•0
。。。。。。
255•255•255•248
255•255•255•252
這些子網路遮罩又是什麼意思呢？這些子網路遮罩的出現是為了把一個網路劃分成多個網路。
還記得上面的例子嗎？如下所示：192•168•0•1和192•168•0•200如果是默認遮罩255.255.255.0兩個位址就是一個網路的，如果遮罩變為255.255.255.192這樣各位址就不屬於一個網路了。下面的子網劃分將作詳細介紹。
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表1是幾個子網路遮罩計算過程中非常有用的十進位和二進位的對照
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