4-3-2 分类编址的IPv4地址

本节课我们介绍 IPv 4 地址编制方法的第一个历史阶段,也就是分类编制的 IPv4 地址。分类编制的 IPv4 地址分为A、B、C、D、 E 五类。

A 类地址的网络号部分占8bit,比特主机号部分占24bit,比特网络号的最高位固定为0。

B 类地址的网络号部分和主机号部分各占16bit,比特网络号的最高两位固定为10。

C 类地址的网络号部分占 24 个bit,比特主机号部分占 8 个bit,比特网络号的最高三位固定为110。

D 类地址是多播地址,其最高4位固定为1110。 E 类地址是保留地址,其最高4位固定为1111。

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注意:

  1. 只有 A 类、 B 类和 C 类地址可分配给网络中的主机或路由器的各接口
  2. 主机号为全0的地址是网络地址,不能分配给主机或路由器的各接口
  3. 主机号为全 1 的地址是广播地址,不能分配给主机或路由器的各接口。

A类地址

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8位网络号的最高位固定为0,其余七位全部取 0 时,就是 A 类网络的最小网络号,其十进制值为0,该网络号被保留,不能指派。因此 A 类网络第一个可指派的网络号为最高位固定为0,其余七位为0000001,其十进制值为1,则第一个可指派的网络地址1.0.0.0。

将 24 位的主机号全部取0,就可以得到该网络的网络地址,其点分十进制为1.0.0.0。

当8位网络号的低7位全部取 1 时,就是 A 类网络的最大网络号。其十进制值为127,该网络号被用于本地软件还回测试,不能指派。将 127 开头的 IPv4 地址的主机号部分的最低位取1,其他位取0,就可得到最小的本地软件还回测试地址(主机号全0为网络地址)127.0.0.1。

将 127 开头的 IPv4 地址的主机号部分的最低位取0,其他位取1(主机号全1时为广播地址),就可得到最大的本地软件还回测试地址,其点分十进制为127.255.255.254。

A 类网络最后一个可指派的网络号为最高位固定为0,低第七位为1111110(网络号全1为127,不指派),其十进制值为126。将 24 位的主机号全部取0,就可以得到该网络的网络地址,其点分十进制为126.0.0.0。

A 类可指派的网络的数量:网络数量只看网络号即可,由于最高位固定为0,则网络号共2^7=128个,可指派网络数量还要减去0后全1的127和保留不指派的最小网络号0,可指派的网络数量一共126个

每个网络中可分配的IP地址数量:每个网络中IP地址数只看主机号即可,主机号共2^24^=16777216个,可分配的IP地址数还要减去全0表示网络地址和全1表示广播地址,可分配的网络数量一共2^24^-2=16777216-2=16777214个

B类地址

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再来看 B 类地址的细节, 16 位网络号的最高 2 位固定为10,低14 位全部取 0 时,就是 B 类网络的最小网络号,其点分十进制为 128.0,该网络号是 B 类网第一个可指派的网络号。

将 16 位的主机号全部取0,就可以得到该网络的网络地址,其点分十进制为128.0.0.0。

16 位网络号的最高 2 位固定为10,低 14 位全部取一时,就是 B 类网络的最大网络号,其点分十进制为 191. 255,该网络号是 B 类网最后一个可指派的网络号。

将 16 位的主机号全部取0,就可以得到该网络的网络地址,其点分十进制为191.255.0.0。

B类网络数量:2^14=16384

B类每个网络中可分配的IP地址数量:2^16-2=65534

需要说明的是,有些教材中指出 128. 0 是保留网络号, B 类第一个可指派的网络号为 128. 1。但根据 2002 年9月发表的 RFC 3330 文档, 128. 0 网络号已经可以分配了,128.0.0.0位于荷兰

C类地址

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24 位网络号的最高 3 位固定为110,低 21 位全部取 0 时,就是 C 类网络的最小网络号,其点分十进制为192.0,该网络号是 C 类网第一个可指派的网络号

将8位的主机号全部取0,就可以得到该网络的网络地址,且点分十进制为192.0.0.0。

24 位网络号的最高 3 位固定为110,低 21 位全部取一时,就是 C 类网络的最大网络号,其点分十进制为223.255.255,该网络号是 C 类网最后一个可指派的网络号

将8位的主机号全部取0,就可以得到该网络的网络地址,其点分十进制为223.255.255.0。

C类网络数量:2^21 = 2097152

C类每个网络中可分配IP地址数量:2^8-2=254

需要注意的是,有些教材中指出192.0.0是保留网络号, C 类第一个可指派的网络号为192.0.1。但根据 2002 年9月发表的 RFC 3330 文档,192.0.0网络号已经可以分配了,只不过目前还没有分配出去

练习

练习1

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练习2

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地址0.0.0.0是一个特殊的 IPv4 地址,只能作为源地址使用,表示“在本网络上的本主机”

封装有DHCP的Discovery发现报文的 IP 分组的源地址使用0.0.0.0

以 127 开头,且后面三个字节非全0或全 1 的 IP 地址是一类特殊的 IPv4 地址,既可以作为源地址使用,也可以作为目的地址使用,用于本地软件环回测试。例如常用的环回测试地址127.0.0.1

地址255.255.255.255(即全1)是一个特殊的IPv4 地址,只能作为目的地址使用,表示只在本网络上进行广播,各路由器均不转发。

练习3

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本节小结

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