ip地址的结构、分类、范围

ip地址由什么和什么组成

IP地址由网络地址和主机地址组成。

网络地址标识一个特定的网络或子网，而主机地址标识网络中的具体设备。这种分层结构使得IP地址能够同时表示网络位置和设备位置。

根据网络地址和主机地址的长度不同，IP地址被分为A、B、C、D、E五类。每类地址有不同的地址范围和用途。例如，A类地址主要用于大型网络，B类地址用于中等规模的网络，C类地址则用于小型网络。

此外，IP地址实际上是由网络地址和主机地址两部分组成，其中网络地址标识一个网络。每个IP地址包括两个标识码（ID），即网络ID和主机ID。同一个物理网络上的所有主机都使用同一个网络ID，网络上的一个主机（包括网络上工作站，服务器和路由器等）有一个主机ID与其对应。

ip地址结构及分类

这里介绍的是ipv4版本的ip地址，也是大家现阶段都在用的ip地址。

ip地址是由32位二进制数，即4个字节组成的，由网络号和主机号两个字段组成。总的来说，寻址的过程是：先按网络号把网络找到，再按主机号把主机找到。

为了便于对ip地址进行管理，同时还考虑到网络的差异很大，ip地址分为5类，即A类到E类，如下所示

这些32位的地址通常写成四个二进制的数，其中每个整数对应一个字节，这就是点分十进制记法，例如我的ip地址就是171.48.163.10。

关于上图中的网络号范围：

A类地址网络号占用一个字节，但是由于有一位是类别位，只有7位可供使用，但是由于规定，网络字段全0是个保留字段表示本网络，而127（01111111）是另外一个保留字段，作为本地软件的环回测试。我们常见的127.0.0.1表示本机，原因也是出自这里。所以A类地址可以指派的网络号个数为（2^7-2）。

B类网络地址网络号有两个字节，前两位为10已经固定，只剩下14位可用，由于这14位无论怎么取值都不会使得网络号为全0或者全1，但是实际上规定，B类不指派128.0.0.0，所以最小网络地址为128.1.0.0。因此B类地址可指派的网络号个数为（2^14-1）。

C类地址有3个字节的网络字段号，前三位固定110，只有剩下21位可用，同样C类地址192.0.0.0也不指派，可指派的最小网络地址也是192.0.1.0。因此C类地址可指派的网络号个数为（2^21-1）。

可以看出区分各类地址最简单的方法就是看它的第一个十进制整数：

目前大量使用的是A、B、C三类地址，当某单位申请一个ip地址时，实际上只是申请到了一个网络号，具体主机号由本单位自行分配。

ip地址的范围怎么算

IP地址的范围计算主要涉及到IP地址的分类和子网掩码的使用。以下是IP地址范围计算的基本步骤：

确定IP地址的类别：根据IP地址的前几位可以判断出其属于A、B、C、D、E中的哪一类。不同的类别具有不同的网络号和主机号长度。

确定子网掩码：子网掩码用于划分网络地址和主机地址。子网掩码中的1表示网络地址部分，0表示主机地址部分。

计算网络地址：将IP地址与子网掩码进行“与”运算，得到的结果即为网络地址。网络地址是网络中所有设备共享的地址部分。

计算广播地址：将网络地址的主机部分全部置为1，得到的结果即为广播地址。广播地址用于向网络中的所有设备发送数据。

计算有效IP地址范围：有效IP地址范围是从网络地址+1开始到广播地址-1结束。这是因为网络地址和广播地址不能分配给具体的设备使用。

举例来说，对于IP地址192.168.1.110和子网掩码255.255.255.0：

首先确定IP地址属于C类地址，因为前三个字节为192.168.1，这是C类地址的默认网络号。

子网掩码255.255.255.0表示前24位为网络地址，后8位为主机地址。

将IP地址192.168.1.110与子网掩码进行“与”运算，得到网络地址192.168.1.0。

广播地址是网络地址的主机部分全部置为1，即192.168.1.255。

因此，有效IP地址范围为192.168.1.1到192.168.1.254。

需要注意的是，这些计算步骤适用于IPv4地址。IPv6地址的计算方式有所不同，因为IPv6采用了更大的地址空间和更复杂的地址结构。

审核编辑：黄飞