计算机网络 IP地址格式和IP地址表

IP地址格式和表格

IP地址是”Internet Protocol Address”的缩写,是分配给连接到互联网网络的每个设备(例如Android手机、笔记本电脑、Mac等)的唯一数字编号。IP地址的表示形式是由点(.)分隔的整数,例如192.167.12.46。

IP地址的类型

IP地址根据IP地址的数量被分为两种不同的类型。它们是:

  • IPv4(Internet Protocol version 4,即网络协议第4版)
  • IPv6(Internet Protocol version 6,即网络协议第6版)

什么是IPv4

IPv4是IP的第4个版本。它是当前版本和最常用的IP地址。它是一个32位的地址,每四个数字由点(.)分隔。该地址对于每个设备是唯一的。例如,66.94.29.13

什么是IPv6

IPv4可以提供40亿个地址,开发人员认为这些地址足够了,但他们错了。IPv6是下一代IP地址。IPv4和IPv6之间的主要区别是IP地址的地址大小。IPv4是32位地址,而IPv6是128位十六进制地址。IPv6提供了一个大的地址空间,并且与IPv4相比,它包含了一个简单的头部。

要了解有关IPv4和IPv6之间的区别的更多信息,请查看我们的文章 ipv4 vs. ipv6 。

IP地址格式

最初,IP地址被划分为五个不同的类别,称为 。这些划分的IP类别是A类、B类、C类、D类和E类。其中A类、B类和C类最为重要。每个地址类别为其 网络前缀(网络地址)主机号(主机地址) 定义了不同数量的比特位。起始地址位决定了一个地址属于哪个类别。

IP地址格式和表格

网络地址: 网络地址指定了分配给您的网络的唯一编号。在上图中,网络地址占用IP地址的两个字节。

主机地址: 主机地址是分配给每台主机机器的特定地址编号。借助主机地址,您的网络中的每台机器都可以被识别。网络地址对每个网络中的主机都是相同的,但主机地址必须有所不同。

IPv4地址格式

IPv4的地址格式表示为 4个八位字节 (32位),分为三个不同的类,即A类、B类和C类。

IP地址格式和表格

以上图表显示了IPv4的地址格式。IPv4是一个32位的十进制地址。它由四个以“点”分隔的八位字段组成。每个字段的大小为8位。每个字段中的数字应在0-255范围内。

A类

A类 地址仅使用第一个更高位次的八位字段(字节)来识别网络前缀,剩余的三个八位字段(字节)用于定义各个主机地址。A类地址的范围是从0.0.0.0到127.255.255.255。第一个八位字段的第一位始终设为0(零),接下来的7位确定网络地址,剩余的24位确定主机地址。因此,第一个八位字段的范围是从0到127(00000000到01111111)。

B类

B类 地址使用前两个八位字段(两个字节)来识别网络前缀,剩余的两个八位字段(两个字节)定义主机地址。B类地址的范围是从128.0.0.0到191.255.255.255。第一个更高位次的八位字段的前两位始终设为10(一位和零位),接下来的14位确定网络地址,剩余的16位确定主机地址。因此,第一个八位字段的范围是从128到191(10000000到10111111)。

C类

C类 地址使用前三个八位字段(三个字节)来识别网络前缀,剩余的最后一个八位字段(一个字节)定义主机地址。C类地址的范围是从192.0.0.0到223.255.255.255。第一个八位字段的前三位始终设为110,接下来的21位指定网络地址,剩余的8位指定主机地址。因此,第一个八位字段的范围是从192到223(11000000到11011111)。

D类

D类 IP地址保留用于多播地址。第一个八位字段的前四位始终设为1110,剩余的位数确定任何IP地址中的主机地址。第一个更高位次的八位字段始终设为1110,剩余的位数指定主机地址。D类地址的范围是从224.0.0.0到239.255.255.255。在多播中,数据不分配给任何特定的主机机器,因此不需要从IP地址中找到主机地址,并且类D中没有子网掩码。

E类

E类 IP地址保留用于实验和未来使用。它不包含任何子网掩码。第一个更高位次的八位字段始终设为1111,剩余的位数指定主机地址。E类地址的范围是从240.0.0.0到255.255.255.255。

IP地址格式和表格

在每个IP地址类中,所有主机号位都由一个指示可以为特定网络地址创建的主机地址的总数量的2的幂指定。A类地址可以包含最大数目的2 24 (16,777,216)个主机号。B类地址包含最大数目的2 16 (65,536)个主机号。C类地址包含最大数目的2 8 (256)个主机号。

IP地址的子网地址, 以一个示例来理解:

假设一个A类地址是11.65.27.1,其中11是网络前缀(地址),65.27.1指定网络上特定主机的地址。假设网络管理员希望使用23到6位来标识子网,剩余的5到0位用于标识主机地址。可以用全为1的位从31到6的子网掩码来表示。

子网掩码(二进制):11111111 11111111 11111111 11000000

IP地址(二进制):00001011 01000001 00011011 00000001

现在,可以通过执行AND运算(1+1=1,1+0=0,0+1=0,0+0=0)来计算子网,该运算应用于完整的IP地址和子网掩码之间。结果为:

00001011 01000001 00011011 00000000 = 11.65.27.0子网地址

IP地址格式和表格

IP地址格式IPv6

所有IPv6地址都是128位的十六进制地址,由8个单独的部分组成,每个部分有16位。由于IPv6地址以十六进制格式表示,它们的部分范围从0到FFFF。每个部分之间用冒号(:)分隔。它还允许去除每个16位部分开头的零(0)。如果两个或更多连续的16位部分全为零(0:0),可以使用双冒号(::)进行压缩。

IP地址格式和表格

IPv6地址由8个不同的部分组成,每个部分由冒号(:)分隔的16位十六进制值组成。IPv6地址的表示格式如下:

每个“xxxx”组包含一个16位十六进制值,每个“x”是一个4位十六进制值。例如:

您还可以删除每个16位部分的前导零(0)。例如,上面的IPv6地址可以通过省略前导零(0)来重新书写如下:

您还可以使用双冒号(::)压缩连续的16位零(0 : 0)部分。但请记住,每个IP地址只能这样做一次。

IP地址表

根据范围,IP地址分为五个地址类别,如下所示。

类别 高位 网络地址位 主机地址位 网络数量 每个网络的主机数量 范围
A 0 8 24 2 7 2 24 0.0.0.0 到 125.255.255.255
B 10 16 16 2 14 2 16 128.0.0.0 到 191.255.255.255
C 110 24 8 2 21 2 8 192.0.0.0 到 223.255.255.255
D 1110 未定义,保留作为未来使用 未定义,保留作为未来使用 未定义,保留作为未来使用 未定义,保留作为未来使用 224.0.0.0 到 239.255.255.255
E 1111 未定义,保留作为未来使用 未定义,保留作为未来使用 未定义,保留作为未来使用 未定义,保留作为未来使用 240.0.0.0 到 255.255.255.255

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