【计算机网络笔记】IP编址与有类IP地址

系列文章目录

什么是计算机网络？
什么是网络协议？
计算机网络的结构
数据交换之电路交换
数据交换之报文交换和分组交换
分组交换 vs 电路交换
计算机网络性能（1）——速率、带宽、延迟
计算机网络性能（2）——时延带宽积、丢包率、吞吐量/率
计算机网络体系结构概念
OSI参考模型基本概念
OSI参考模型中非端-端层（物理层、数据链路层、网络层）功能介绍
OSI参考模型中端-端层（传输层、会话层、表示层、应用层）功能介绍
TCP/IP参考模型基本概念，包括五层参考模型
网络应用的体系结构
网络应用进程通信
网络应用对传输服务的需求
Web应用之HTTP协议（涉及HTTP连接类型和HTTP消息格式）
Cookie技术
Web缓存/代理服务器技术
传输层服务概述、传输层 vs. 网络层
传输层——多路复用和多路分用
传输层——UDP简介
传输层——可靠数据传输原理之Rdt协议
传输层——可靠数据传输之流水线机制与滑动窗口协议
传输层——TCP特点与段结构
传输层——TCP的可靠数据传输
TCP连接管理（图解三次握手和四次挥手）
传输层——拥塞控制原理与解决方法
TCP的拥塞控制机制
网络层服务与核心功能
网络层服务模型——虚电路网络
网络层服务模型——数据报网络
Internet网络的网络层——IP协议之IP数据报的结构
IP分片

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IP编址

作为IP数据报，需要有源地址(SA)即从哪儿来和目的地址(DA)即到哪儿去。

那IP数据报是从哪里发出来的？是从主机上的一个网络接口发出来的，最终接收的也是一个主机的网络接口。因此，网络中的编址最重要的是编址清楚网络中的这些接口。所谓的接口就是主机/路 由器与物理链路的连接。

• 实现网络层功能。对于没有实现网络层功能的接口是被透明化的，也就是不用编址
• 路由器通常有多个接口
• 作为端系统，它要实现TCP网络模型中的五层功能，当然也包括网络层。因此，对于主机中的网络接口也要编址。通常，主机通常只有一个或两个接口 (比如，有线的以太网接口，无线的802.11接口)

总之，在IP进行编址的时候，事实上，必须要编址的是实现网络层功能的网络接口。

现在主要用的还是IPv4地址。它用32比特编号标识主机、路由器的接口。分为4段八位组，每一段用十进制数表示，这叫点分十进制IP地址形式。在网络层看来，IP地址唯一标识了每一个实现了网络功能的网络接口。当然，我们习惯上是称为某主机或某路由器的IP地址。

那怎么为接口分配IP地址呢？采取这样的策略：将IP地址分为两部分，网络号(NetID) – 高位比特，主机号(HostID) – 低位比特。这样在分配IP的时候，要保证同一个子网中的主机的网络号是一样的，但主机号是不一样的。

IP地址中网络号相同的接口构成了一个IP子网。它的特点是：

• 设备接口的IP地址具有相同网络号
• 接口之间不跨越路由器（第三及以 上层网络设备）可以彼此 物理联通

有类IP地址

怎么知道哪一部分是网络号，哪一部分是主机号？。这需要根据“有类”编址来确定。

• A类地址的网络位是8位，其中最高位固定是0。那么A类网络的子网地址空间是2^7，即127。所以可以根据点分十进制IP地址的第一个十进制数的取值来判断这个地址是哪一类地址。范围是0.0.0.0~127.255.255.255
• B类地址的网络位 是16位，其中最高两位固定是10。那么B类网络的子网地址空间是2^14。范围是128.0.0.0~191.255.255.255
• C类地址的网络位 是24位，其中最高三位固定是110。那么B类网络的子网地址空间是2^21。范围是192.0.0.0~223.255.255.255
• D类地址的不再区分网络号和主机号。因为在网络里用作特殊的目的。其中最高四位固定为1110。它用来表述一组主机，这组主机理论上可以分布在互联网中的每一个地方。它们只能作为目的地址。这类地址叫多播地址或组播地址。
• E地址的也不再区分网络号和主机号。其中最高四位固定为1111。它们被保留作为研究使用。

真正能够分给主机的是A类B类C类这三类地址。根据网络位来看，A类网络中的子网比较少，但每个子网o中可区分的主机数比较多。C类相反。

有的地址是特殊的，无法给主机使用，即使它是A、B、C三类之一。特殊IP地址：