IPv4-IP地址的分类 | 子网划分

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前言

ICANN负责互联网协议（IP）地址的空间分配；

这里所说的IP地址是指IPv4版本的地址；

ICANN把IP地址分为5类（这种划分叫有类编码）；A类、B类、C类、D类、E类

有类编码之分类

而我们在平时生活中实际使用到的是A、B、C三类。D类是组播地址；E类地址用于科学研究。

IP地址由32位的二进制组成，每8个二进制为一段，每段之间用英文小圆点.进行分隔。

A类：0开头。那么剩下的就是1开头的了，剩下1开头的地址就由B、C、D、E去分；

B类：10开头。那么剩下的就是11开头的了，剩下的11开头的地址就由C、D、E去分；

C类：110开头。那么剩下的就是111开头的了，剩下的111开头的地址就由D、E去分；

D类：1110开头。那么剩下的就是1111开头的了，剩下的1111开头的地址就由E负责啦。

E类：1111开头。可以理解成A、B、C、D分完剩下的就是E类地址。

第一段的范围

A类：00000000~01111111  转换成十进制为：0~127。但是0表示网络号本身，127用于环回测试。所以实际的A类地址的可分配网络地址为1~126；

B类：10000000~10111111 转换成十进制为：128~191

C类：11000000~11011111 转换成十进制为：192~223

D类：11100000~11101111 转换成十进制为：224~239

E类：11110000~11111111  转换成十进制为：240~255

特殊的IP地址

1、在一个网络中，主机位全为0的地址被称为网络地址，代表这个网络本身，不能分配给主机使用。

例如：1.0.0.0就是网络号为1的A类网络的网络地址；

2、在一个网络中，主机位全为1的地址被称为广播地址，代表这个网络中所有的主机，不能分配给主机使用。

例如：1.255.255.255 就是网络号为1的A类网络地址的广播地址；

3、A类地址中，网络号全0的地址保留作为特殊用途，无法分配给主机使用。

例如：主机利用DHCP获取地址时，发送的请求报文中的源IP地址就是0.0.0.0，此时代表当前网络。

4、A类地址中，网络号为127的地址是主机自身的环回（Loopback）地址，常用于环回测试；

5、E类地址中，255.255.255.255被称为有限广播地址；

6、私有地址：以下网络前缀的地址不能在公共的因特网上使用，只能在内部网络中使用

A类私有网络，1个，10.0.0.0  10.0.0.0~10.255.255.255

B类私有网络  16个   127.16.0.0~172.31.0.0    127.16.0.0~172.31.255.255

C类私有网络  256个  192.168.0.0~192.168.255.0   162.168.0.0~192.168.255.255

7、B类地址中，169.254.0.0也是一个特殊的IP地址段（范围是169.254.0.0~169.254.255.255），当主机使用DHCP方式获取IP地址时，如果失败，则会临时使用这个网段中的一个随机地址来进行通信。

无类编码之子网划分

子网划分的依据是无类编码。子网划分的意义：上述有类编码对IP的划分有时会比较浪费。例如A类固定了网络号为8位，B类固定为16位，C类固定为24位。相应的，主机号的数量也固定了。而C类地址的某一个具体的网络号下的主机号数量为2⁸-2=254个，用不完的话会很浪费。假如主机号能够少几位，网络号多几位的话，那样就不会浪费了。因此子网掩码出现了，根据子网掩码可以确定你的IP地址网络号是几位，主机号是几位了。

子网掩码中网络位用1表示，主机位用0表示。从左往右，连续的1则表示网络号，连续的0则表示主机号。

子网掩码的两种写法：

（1）点分十进制。例如 255.0.0.0；

（2）例如 15.15.20.77/8 （表示前8位是网络位） 

网络地址 = 子网掩码 & IP地址

划分方法

3种题型…未完待续，待补充……

1、已知主机数求子网掩码

题目：C类IP地址202.94.251.0划分成若干子网，每个子网内有主机50台，求子网掩码。

分析过程：首先IP第一段为202，所以这是一个C类IP地址，默认子网掩码为255.255.255.0；为了不能浪费，每个子网内有主机50台，50<2⁶(2⁶=64)，2⁶即主机位为6位。那么网络位就可以向主机位借2位，则第四段为11000000（转换成十进制即192）。因此子网掩码为255.255.255.192；

2、求子网范围

题目：假设申请到的网络为200.100.50.0，需要划分为5个子网，每个子网下的主机数量分别为2，6，10，12，25，求各子网的网络地址和子网掩码。

• （一）求子网掩码

由200知道该网络是C类地址，默认子网掩码为255.255.255.0；由于需要划分5个子网，5<2³，因此网络位向主机位借3，那么子网掩码为255.255.255.224 (11100000即224)；

• （二）求每个子网的网络地址

子网号有3位，那么可以划分2³=8个子网，分别是000、001、010、011、100、101、110、111；

这里选取001~101作为子网。网络地址的定义是网络号不变，主机号全0，则5个子网的网络号分别为

001 00000 转换成十进制= 32，则 N1：200.100.50.32
010 00000 转换成十进制= 64，则 N2：200.100.50.64
011 00000 转换成十进制= 96，则 N3：200.100.50.96
100 00000 转换成十进制= 128，则 N4：200.100.50.128
101 00000 转换成十进制= 160，则 N5：200.100.50.160

• （三）求每个子网的地址范围

划分子网已经用了第四段的3位，那么主机号就只剩5位了，所以每个网络下主机号个数最多为2⁵-2=30个。（减2的原因：主机号全0代表本网络，主机号全1是广播地址）

因此

每个子网的地址范围：

N1：200.100.50.33~200.100.50.62
N2：200.100.50.65~200.100.50.94
N3：200.100.50.97~200.100.50.126
N4：200.100.50.129~200.100.50.158
N5：200.100.50.161~161.100.50.190

 3、已知IP地址和子网掩码，求网络地址和广播地址

题目：一个主机的IP地址是218.30.59.137，子网掩码是255.255.255.224，要求计算这个主机所在网络的网络地址和广播地址。

分析过程：网络地址 = 子网掩码 & IP地址；子网掩码前三段都是255，按位与的前3段为218.30.59，第四段按位与：

因此，网络地址为：218.30.59.128。

子网掩码第四段的前3位为1，因此后5位就是主机号，主机号全1则是广播地址，因此广播地址第四段是10011111，转换成十进制为159，因此广播地址为：218.30.59.159。

参考B站阿婆主：牛兮兮的书

未完待续……