IP地址概念
分类:
A类:000~127,默认子网掩码:255.0.0.0
B类:128~191,默认子网掩码:255.255.0.0
C类:192~223,默认子网掩码:255.255.255.0
D类:224~239
E类:240~255
A类地址以0开头,第一个字节作为网络号,地址范围为:0.0.0.0~127.255.255.255;
B类地址以10开头,前两个字节作为网络号,地址范围是:128.0.0.0~191.255.255.255;
C类地址以110开头,前三个字节作为网络号,地址范围是:192.0.0.0~223.255.255.255。
D类地址以1110开头,地址范围是224.0.0.0~239.255.255.255,D类地址作为组播地址(一对多的通信);
E类地址以1111开头,地址范围是240.0.0.0~255.255.255.255,E类地址为保留地址,供以后使用。
注:只有A,B,C有网络号和主机号之分,D类地址和E类地址没有划分网络号和主机号。
0.0.0.0
不属于传统的五种IP地址类别(A类、B类、C类、D类、E类)中的任何一种。
1)网络地址
IP地址由网络号/网络地址(包括子网号)和主机号组成,网络地址的主机号为全0,网络地址代表着整个网络。
2)广播地址
广播地址通常称为直接广播地址,是为了区分受限广播地址。
广播地址与网络地址的主机号正好相反,广播地址中,主机号为全1。当向某个网络的广播地址发送消息时,该网络内的所有主机都能收到该广播消息。
3)组播地址
D类地址就是组播地址。
4)255.255.255.255
该IP地址指的是受限的广播地址。受限广播地址与一般广播地址(直接广播地址)的区别在于,受限广播地址只能用于本地网络,路由器不会转发以受限广播地址为目的地址的分组;一般广播地址既可在本地广播,也可跨网段广播。例如:主机192.168.1.1/30上的直接广播数据包后,另外一个网段192.168.1.5/30也能收到该数据报;若发送受限广播数据报,则不能收到。
注:一般的广播地址(直接广播地址)能够通过某些路由器(当然不是所有的路由器),而受限的广播地址不能通过路由器。
5)0.0.0.0
常用于寻找自己的IP地址,例如在我们的RARP,BOOTP和DHCP协议中,若某个未知IP地址的无盘机想要知道自己的IP地址,它就以255.255.255.255为目的地址,向本地范围(具体而言是被各个路由器屏蔽的范围内)的服务器发送IP请求分组。
6)回环地址
127.0.0.0/8被用作回环地址,回环地址表示本机的地址,常用于对本机的测试,用的最多的是127.0.0.1。
7)A、B、C类私有地址
私有地址(private address)也叫专用地址,它们不会在全球使用,只具有本地意义。
A类私有地址:10.0.0.0/8,范围是:10.0.0.0~10.255.255.255
B类私有地址:172.16.0.0/12,范围是:172.16.0.0~172.31.255.255
C类私有地址:192.168.0.0/16,范围是:192.168.0.0~192.168.255.255
IP地址2
在IPv4中,IP地址按照类别分为五种类型:A类、B类、C类、D类和E类。每种类型的地址都有其特定的用途和特点。下面是这五种IP地址类别的详细介绍:
A类地址
- 地址范围:1.0.0.1 到 126.255.255.254
- 默认子网掩码:255.0.0.0 或 /8
- 特点
- 网络部分占据第一个八位组(最高位为0)。
- 主机部分占据最后三个八位组。
- 可以容纳大量的主机(最多2^24 - 2 = 16,777,214个主机)。
- 适合大型网络。
B类地址
- 地址范围:128.0.0.1 到 191.255.255.254
- 默认子网掩码:255.255.0.0 或 /16
- 特点
- 网络部分占据前两个八位组(最高两位为10)。
- 主机部分占据最后两个八位组。
- 可以容纳较多的主机(最多2^16 - 2 = 65,534个主机)。
- 适合中型网络。
C类地址
- 地址范围:192.0.0.1 到 223.255.255.254
- 默认子网掩码:255.255.255.0 或 /24
- 特点
- 网络部分占据前三个八位组(最高三位为110)。
- 主机部分占据最后一个八位组。
- 可以容纳较少的主机(最多2^8 - 2 = 254个主机)。
- 适合小型网络。
D类地址
- 地址范围:224.0.0.0 到 239.255.255.255
- 默认子网掩码:无(因为这是多播地址)
- 特点
- 用于多播通信,其中多个接收者可以同时接收来自单个发送者的数据。
- 没有默认子网掩码,因为它们不是用于路由的单一网络地址。
- 适用于流媒体应用、实时会议等。
E类地址
- 地址范围:240.0.0.0 到 255.255.255.255
- 特点
- 保留为将来使用或实验目的。
- 不应用于常规网络通信。
- 通常不分配给实际的网络设备。
特殊IP地址
除了上述五类地址外,还有一些特殊的IP地址,它们具有特定的功能:
-
私有地址
:这些地址不会在全球互联网上路由,而是用于内部网络。例如:
- 10.0.0.0/8
- 172.16.0.0/12
- 192.168.0.0/16
-
环回地址:127.0.0.0/8 用于测试本地网络接口。
-
广播地址:每个子网的最后一个地址,用于向子网内的所有主机发送消息。
这些类别和特殊地址构成了IPv4地址体系的基础。在IPv6中,地址不再按类别划分,而是使用全局唯一的地址、链路本地地址、站点本地地址等不同的类型。
0.0.0.0
0.0.0.0
是一个特殊的 IP 地址,在 IPv4 中具有多种用途:
- 未指定地址:
- 在某些情况下,
0.0.0.0
被用作未指定地址,表示“任何”或“未知”的 IP 地址。例如,在配置网络接口时,如果一个接口还没有分配具体的 IP 地址,可能会暂时使用0.0.0.0
。
- 在某些情况下,
- 本地主机的任意接口:
- 当应用程序需要监听所有网络接口上的连接时,可以绑定到
0.0.0.0
。这意味着它将接收来自任何 IP 地址的连接请求。
- 当应用程序需要监听所有网络接口上的连接时,可以绑定到
- 默认路由:
- 在路由表中,
0.0.0.0
通常代表默认路由的目标地址。当路由器不知道如何将数据包发送到特定的目的地时,它可以将数据包发送到默认网关,即默认路由条目指向的下一跳。
- 在路由表中,
- 广播地址:
- 尽管
0.0.0.0
本身不是广播地址,但有时它被用来指代整个网络的广播地址。例如,如果一个子网的网络地址是192.168.1.0/24
,那么它的广播地址将是192.168.1.255
,而0.0.0.0
有时会被用来表示这种广播的“概念”。
- 尽管
使用场景
- 服务器监听
- 服务器软件(如 web 服务器、数据库服务器等)可以配置为监听
0.0.0.0
,这样就可以接受来自任何 IP 地址的连接请求。
- 服务器软件(如 web 服务器、数据库服务器等)可以配置为监听
- 网络调试
- 开发者或网络管理员可能使用
0.0.0.0
来调试网络连接,测试服务是否能够正常运行而不关心特定的 IP 地址。
- 开发者或网络管理员可能使用
- 路由配置
- 在路由表中,
0.0.0.0
经常被用来指定默认路由。例如,如果一台计算机的默认网关是192.168.1.1
,那么它的路由表中可能会有一个条目,目标地址为0.0.0.0
,下一跳为192.168.1.1
。
- 在路由表中,
三类私网地址
私网地址分为A,B,C三类
- A类私网地址
- 地址范围:
10.0.0.0
到10.255.255.255
(/8
) - 子网掩码:默认的子网掩码为
255.0.0.0
。 - 其中10.0.0.0是网络地址,10.255.255.255是广播地址。
- 特点
- 一个A类私网地址可以支持多达16777214个主机地址(减去网络地址和广播地址)。
- A类私网地址可以用于非常大的网络环境。
- B类私网地址
- 地址范围:
172.16.0.0
到172.31.255.255
(/12
) - 子网掩码:默认的子网掩码为
255.255.0.0
。 - 其中172.16.0.0是网络地址,172.31.255.255是广播地址。
- 特点
- 一个B类私网地址可以支持多达65534个主机地址(减去网络地址和广播地址)。
- B类私网地址适用于中等规模的网络环境。
- C类私网地址
- 地址范围:
192.168.0.0
到192.168.255.255
(/16
) - 子网掩码:默认的子网掩码为
255.255.255.0
。 - 其中192.168.0.0是网络地址,192.168.255.255是广播地址。
- 共有256种私网网络起始地址:
192.168.0.0
到192.168.255.0
- 特点
- 每个C类私网地址可以支持多达254个主机地址(减去网络地址和广播地址)。
- C类私网地址适用于小型网络环境。
默认网关
网关可以理解为一个网络节点,它负责不同 网络地址(aka. 网段) 之间的通信。 一般情况下(家用网络环境 或 较小的网络环境),默认网关 就是我们的路由器设备。
- 默认网关通常是路由器的一个接口的IP地址,它负责将数据包路由到其他网络。
默认子网掩码
默认子网掩码是指在没有特别配置的情况下,特定IP地址版本所使用的标准子网掩码。子网掩码是用来定义IP地址中网络部分和个人主机部分的边界的一种方法。以下是不同IP地址版本的默认子网掩码:
IP地址的分类
广播地址
计算方法:子网掩码取反后,与 网络地址 进行逻辑或(|)运算
广播地址 = 网络地址| ~子网掩码
子网掩码 255.255.248.0 11111111.11111111.11111000.00000000
取反~ 0.0.7.255 00000000.00000000.00000111.11111111
网络地址 104.160.40.0 1101000.10100000.00101000.00000000
===========================================================
逻辑或|运算 1101000.10100000.00101111.11111111
广播地址 = 104.160.47.255
主机号
子网掩码取反后,与 IP地址 进行逻辑与(&)运算
主机号 = IP地址 & ~子网掩码
子网掩码 255.255.248.0 11111111.11111111.11111000.00000000
取反~ 0.0.7.255 00000000.00000000.00000111.11111111
IP地址 104.160.41.50 1101000.10100000.00101001.00110010
===========================================================
逻辑与&运算 00000000.00000000.00000001.00110010
主机号 = 0.0.1.50
网络地址
网络地址 = 网段 , 用于标识不同的网络
在网络中,网络地址是指用来标识一个特定网络的IP地址。网络地址通常用来定义一个网络的起始地址,并且用来确定哪些IP地址属于同一个网络。网络地址是由网络部分和子网掩码共同决定的。
网络地址的确定
公式:IP地址 & 子网掩码 = 网络地址
- 网络地址:是通过将IP地址与子网掩码进行按位与运算得到的结果。
- 子网掩码:定义了IP地址中哪些位属于网络部分,哪些位属于主机部分。
示例
假设我们有一个IP地址 192.168.123.123
和一个子网掩码 255.255.255.0
(/24
)。
- IP地址:
192.168.123.123
- 子网掩码:
255.255.255.0
(/24
)
计算网络地址步骤
- 将IP地址和子网掩码转换为二进制表示。
- 对应位进行按位与运算。
计算过程
- IP地址 (二进制):
11000000.10101000.01111011.01111011
- 子网掩码 (二进制):
11111111.11111111.11111111.00000000
进行按位与运算:
11000000.10101000.01111011.01111011
(IP地址)11111111.11111111.11111111.00000000
(子网掩码)--------------------------------------
11000000.10101000.01111011.00000000
(结果)
将结果转换回十进制表示:
- 网络地址:
192.168.123.0
网络地址的含义
-
网络地址 (
192.168.123.0
) 代表了这个子网的起始地址。 -
子网掩码 (
255.255.255.0
) 表示前24位是网络部分,后8位是主机部分。 -
有效IP范围 (
192.168.123.1
至192.168.123.254
) 是可用于主机的地址范围。 -
广播地址 (
192.168.123.255
) 用于向同一子网内的所有主机发送广播消息。 -
CIDR表示法 (
192.168.123.0/24
) 表示前24位是网络部分,后8位是主机部分。
CIDR表示法
CIDR (Classless Inter-Domain Routing, 无类别域间路由) 表示法是一种用于表示IP地址和子网掩码的方法,它取代了传统的A、B、C类地址分类。CIDR表示法允许更灵活地分配和路由IP地址,从而提高了地址空间的利用率。
CIDR表示法的组成部分:
CIDR表示法通常由两部分组成:
- IP地址:IPv4地址或IPv6地址。
- 前缀长度:斜杠后面跟着一个数字,表示网络前缀的长度,即网络部分的位数。
示例
- IPv4 CIDR表示法:
192.168.1.0/24
:表示前24位是网络部分,后8位是主机部分。192.168.1.0/25
:表示前25位是网络部分,后7位是主机部分。192.168.1.0/16
:表示前16位是网络部分,后16位是主机部分。
- IPv6 CIDR表示法:
2001:db8:abcd:ef01::/64
:表示前64位是网络部分,后64位是接口标识部分。