计算机网络--IP地址的分类与子网划分
IP地址分类以及C类IP地址的子网划分
IP地址分类以及C类IP地址的⼦⽹划分国际规定：把所有的IP地址划分为 A,B,C,D,E A类地址:范围从0-127，0是保留的并且表⽰所有IP地址，⽽127也是保留的地址，并且是⽤于测试环回⽤的。
因此 A类地址的范围其实是从1-126之间。
如：10.0.0.1，第⼀段号码为⽹络号码，剩下的三段号码为本地计算机的号码。
转换为2进制来说，⼀个A类IP地址由1字节的⽹络地址和3 字节主机地址组成，⽹络地址的最⾼位必须是“0”，地址范围从0.0.0.1 到126.0.0.0。
可⽤的A类⽹络有126个，每个⽹络能容纳1亿多个主机（2的24次⽅的主机数⽬）。
以⼦⽹掩码来进⾏区别：：255.0.0.0. B类地址：范围从128-191，如172.168.1.1，第⼀和第⼆段号码为⽹络号码，剩下的2段号码为本地计算机的号码。
转换为2进制来说，⼀个B类IP地址由2个字节的⽹络地址和2个字节的主机地址组成，⽹络地址的最⾼位必须是“10”，地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。
可⽤的B类⽹络有16382个，每个⽹络能容纳6万多个主机。
以⼦⽹掩码来进⾏区别：255.255.0.0 C类地址：范围从192-223，如192.168.1.1，第⼀，第⼆，第三段号码为⽹络号码，剩下的最后⼀段号码为本地计算机的号码。
转换为2进制来说，⼀个C类IP地址由3字节的⽹络地址和1字节的主机地址组成，⽹络地址的最⾼位必须是“110”。
范围从192.0.0.0到223.255.255.255。
C类⽹络可达209万余个，每个⽹络能容纳254个主机。
以⼦⽹掩码来进⾏区别： 255.255.255.0 D类地址：范围从224-239，D类IP地址第⼀个字节以“1110”开始，它是⼀个专门保留的地址。
它并不指向特定的⽹络，⽬前这⼀类地址被⽤在多点⼴播（Multicast）中。
多点⼴播地址⽤来⼀次寻址⼀组计算机，它标识共享同⼀协议的⼀组计算机。
IP地址的分类有哪些的方式
IP地址的分类有哪些的方式IP地址是Internet协议中用于标识计算机或其他网络设备的一组数字，它在网络中起到了重要的作用。
为了更好地理解和管理IP地址，人们将其进行了分类，以便按照一定的规则和方式进行分配和使用。
本文将介绍IP地址的分类方式，并探讨每种分类的特点和用途。
一、IP地址的分类方式1. IPv4地址分类IPv4地址是最常用的IP地址版本，它由32位二进制数组成，通常以四个十进制数表示，如192.168.0.1。
IPv4地址的分类方式是根据地址的前几位是否相同进行分类，共分为以下五类：- A类地址：以0开头的地址，范围从1.0.0.0到126.0.0.0，用于大规模网络，可分配的网络数量较多。
- B类地址：以10开头的地址，范围从128.0.0.0到191.0.0.0，用于中等规模网络，可分配的网络数量适中。
- C类地址：以110开头的地址，范围从192.0.0.0到223.0.0.0，用于小规模网络，可分配的网络数量较少。
- D类地址：以1110开头的地址，范围从224.0.0.0到239.0.0.0，用于多播（Multicast）通信，不用于标识特定的网络或主机。
- E类地址：以1111开头的地址，范围从240.0.0.0到255.0.0.0，保留作将来使用。
2. 子网划分为了更加灵活和有效地利用IP地址，人们引入了子网划分的概念。
子网划分将一个网络划分为多个子网，每个子网具有相同的网络前缀和不同的主机标识，以实现网络资源的合理分配和管理。
子网划分的方式可以使用子网掩码来表示，它由32位二进制数组成，与IP地址进行按位与运算，以确定网络部分和主机部分。
3. 专用IP地址为了解决IP地址不足的问题和网络安全的需求，人们引入了专用IP地址的概念。
专用IP地址不用于公共互联网，而是用于内部网络、局域网等特定范围的私有网络中。
IPv4的专用IP地址范围如下：- A类专用地址：10.0.0.0 ~ 10.255.255.255- B类专用地址：172.16.0.0 ~ 172.31.255.255- C类专用地址：192.168.0.0 ~ 192.168.255.255二、IP地址分类的特点和用途1. IPv4地址分类的特点和用途IPv4地址分类基于地址的前缀，可以实现IP地址的分级管理和分配。
自考计算机网络原理考点之IP地址与子网掩码的计算与划分
⾃考计算机⽹络原理考点之IP地址与⼦⽹掩码的计算与划分关于IP地址与⼦⽹掩码的学习⼼得⾸先，不要管这个IP是A类还是B类还是C类，IP是哪⼀类对于解题是没有任何意义的，因为在很多题中B类掩码和A类或是C 类⽹络⼀起出现，不要把这认为是⼀个错误，很多时候都是这样出题的。
其次，应该掌握以下⼀些知识：1、明确“⼦⽹”的函义：⼦⽹就是把⼀个⼤⽹划分为⼏个⼩⽹，每个⼩⽹的IP地址数⽬都是⼀样多的。
这个⼩⽹就叫做这个⼤⽹的⼦⽹。
⼤⽹可以是A 类⼤⽹(A类⽹络)，也可以是B类⼤⽹，还可能是C类⼤⽹。
⑴、⼆进制数转为⼗进制（这⾥顺便说⼀下⼆进制数转为⼗进制的问题：在不牵涉到IP地址时的⼆进制到⼗进制的转换，采⽤的是“低次⽅相加”的⽅式，但是牵涉到IP 地址时（算⼴播地址时除外，算⼴播地址时还是采⽤“低次⽅相加”）的⼆进制到⼗进制的转换就不能采⽤这种⽅式了，⽽是直接⽤2的N次⽅的⽅法来转换：⽐⽅说在不牵涉到IP地址的计算时，将⼆进制的111转换为⼗进制，采⽤的⽅法是（2的2次⽅+2的1次⽅+2的0次⽅，即4+2+1），得到的结果是⼗进制的7。
但是在计算IP地址时的的⼆进制到⼗进制的转换就不能采⽤这种⽅式了，⼆进制的111转换为⼗进制时，看到有⼏个“1”，就表⽰为2的⼏次⽅，这⾥有三个“1”，就是2的3次⽅，即在计算IP地址时，⼆进制的111转换为⼗进制就是2的3次⽅，2的3次⽅的结果是8。
）⑵、⽹络的总个数和可⽤个数A类⽹络的个数有2的7次⽅个，即128个。
根据⽹络规范的规定，应该再去除128个中的第⼀个和最后⼀个，那么可⽤的A类⽹络的个数是126个。
B类⽹络的个数有2的14次⽅个，即16384个。
根据⽹络规范的规定，应该再去除16384个中的第⼀个和最后⼀个，那么可⽤的B类⽹络的个数是16382个。
C类⽹络的个数有2的21次⽅个，即2097152个。
根据⽹络规范的规定，应该再去除16384个中的第⼀个和最后⼀个，那么可⽤的C类⽹络的个数是2097150个。
IP地址种类与子网划分
IP地址、子网掩码详解第一章、IP地址的介绍一、IP地址的分类把整个Internet网堪称单一的网络，IP地址就是给每个连在Internet网的主机分配一个在全世界范围内唯一的标示符，Internet管理委员会定义了A、B、C、D、E五类地址，在每类地址中，还规定了网络编号和主机编号。
在TCP/IP协议中，IP地址是以二进制数字形式出现的，共32bit，1bit就是二进制中的1位，但这种形式非常不适用于人阅读和记忆。
因此Internet管理委员会决定采用一种"点分十进制表示法"表示IP地址：面向用户的文档中，由四段构成的32 比特的IP地址被直观地表示为四个以圆点隔开的十进制整数，其中，每一个整数对应一个字节（8个比特为一个字节称为一段）。
A、B、C类最常用，下面加以介绍。
本文介绍的都是版本4的IP地址，称为IPv4.1、A类地址：网络标识范围1～126，有27 -2=126个网段（减2是因为0不用，127留作它用）主机标识占3组8位二进制数，有224-2=16777216台主机（减2是因为全0地址为网络地址，全1为广播地址）。
缺省子网掩码：255·0·0·0换算成二进制为11111111·00000000·00000000·000000002、B类地址：网络标识范围128～191，有214 =16384个网段主机标识占2组8位二进制数，有216-2=65533台主机，适用于结点比较多的网络。
缺省子网掩码：255·255·0·0 换算成二进制为11111111·11111111·00000000·000000003、C类地址：网络标识范围192～223，有221 =2097152个网段主机标识占1组8位二进制数，有28-2= 254台主机，适用于结点比较少的网络。
IP地址与子网划分
IP地址与子网划分IP地址和子网划分是计算机网络中非常重要的概念。
IP地址是用于标识网络中设备的唯一地址，而子网划分则是将一个网络划分为多个子网，以提高网络管理和安全性。
本文将详细介绍IP地址的分类和子网划分的原理和应用。
一、IP地址的分类IP地址由32位二进制数表示，通常以四个十进制数（例如192.168.0.1）表示。
根据IP地址的规模和功能要求，通常可以分为以下几类：1. A类地址：从1.0.0.0到126.0.0.0，其中第一位为0，适用于大规模网络；2. B类地址：从128.0.0.0到191.255.0.0，其中前两位为10，适用于中等规模网络；3. C类地址：从192.0.0.0到223.255.255.0，其中前三位为110，适用于小规模网络；4. D类地址：从224.0.0.0到239.255.255.255，用于多点广播；5. E类地址：从240.0.0.0到255.255.255.255，保留为将来使用。
不同类别的IP地址可以容纳的主机数量不同，A类地址最多可容纳约16,777,214个主机，B类地址最多可容纳约65,534个主机，C类地址最多可容纳约254个主机。
二、子网划分的原理子网划分是将一个网络划分为多个子网，以便更好地管理和组织网络。
在进行子网划分时，需要使用子网掩码来确定网络地址和主机地址的边界。
子网掩码是一个32位的二进制数，用于将IP地址中的网络部分与主机部分进行划分。
子网掩码中所有网络部分的位都为1，所有主机部分的位都为0。
例如，对于一个C类地址的IP地址192.168.0.1，默认的子网掩码为255.255.255.0，表示前24位是网络部分，后8位是主机部分。
通过对子网掩码进行调整，可以将一个网络划分为多个子网。
例如，将默认的子网掩码255.255.255.0调整为255.255.255.128，表示前25位是网络部分，后7位是主机部分。
这样就将原网络划分为了两个子网，分别可以容纳128个主机。
IP地址与子网划分
IPv4地址的分类
1 A类： B类： C类： D类： 0NNNNNNN
（1~126）
89 Host
16 17 Host
24 25 Host
32
10NNNNNN
（128~191）
Network
Host
Host
110NNNNN
（192~223）
Network 多播组
Network 多播组
Host 多播组
(4) 特殊IPv6地址 当所有128位都为“0”时(即 0:0:0:0:0:0:0:0)，如果不知道主机自己的 地址，在发送查询报文时用做源地址。注意 该地址不能用做目的地址。 当前127位为“0”，而第128位为“1”时(即 0:0:0:0:0:0:0:1)，作为回送地址使用。 当前96位为“0”，而最后32位为IPv4地址时， 用做在IPv4向IPv6过渡期两者兼容时使用的 内嵌IPv4地址的IPv6地址。
默认子网掩码 255.255.0.0
1111111111111111 0000000000000000
C 网络地址 类 地 址 默认子网掩码 255.255.255.0
net-id (24位)
host-id (8位)
111111111111111111111111 00000000
3.3.3 子网划分 子网划分是通过借用IP地址的若干位主机位 来充当子网地址从而将原网络划分为若干子 网而实现的。
IPv4地址
IP地址的表示：
32比特的二进制数 网络号 每8比特表示成一个十进制数 172
128 64 32 16 8 4 2 1
主机号
16
122
204
10101100
00010000
IP地址的掩码与子网划分
IP地址的掩码与子网划分在计算机网络中，IP地址是用来标识网络上的设备的唯一地址。
而IP地址的掩码与子网划分则是为了实现网络的分割和管理。
本文将详细介绍IP地址的掩码与子网划分的概念、原理和应用。
一、IP地址和掩码IP地址是由32个二进制位组成的数字，通常以四个十进制数表示。
例如，IP地址为192.168.0.1，实际上是以32个二进制位表示的。
掩码也是由32个二进制位组成的数字，用于标识IP地址中网络部分和主机部分的划分。
掩码中以连续的1表示网络部分，以连续的0表示主机部分。
例如，IP地址192.168.0.1与掩码255.255.255.0相与运算，结果为192.168.0.0，即该IP地址所在的网络地址是192.168.0.0。
二、子网划分的原理子网划分是将一个大的IP地址段划分成多个小的IP地址段，每个小的IP地址段称为一个子网。
子网划分能够提高网络的灵活性和安全性。
子网划分的原理是通过调整IP地址的掩码来改变网络部分和主机部分的划分。
通过增加网络部分的位数，可以划分更多的子网；通过增加主机部分的位数，可以划分更多的IP地址。
不同的子网需要使用不同的掩码进行标识。
三、子网划分的应用1. 提高网络性能：通过将一个大的网络划分成多个子网，可以减少广播范围，提高网络的传输效率和响应速度。
2. 管理网络资源：通过将不同部门或不同功能的设备划分到不同的子网中，可以方便地管理和配置网络资源。
3. 提高网络安全性：不同的子网可以设置不同的网络安全策略，实现安全访问控制和数据保护。
4. 连接多个局域网：通过子网划分，可以连接多个局域网，构建更大规模的企业网络。
四、子网划分的实例假设有一家公司的IP地址段为192.168.0.0/24，现需要将网络划分为3个子网，满足以下需求：- 子网1：可容纳30个主机，分配给销售部门使用。
- 子网2：可容纳50个主机，分配给人力资源部门使用。
- 子网3：可容纳10个主机，分配给财务部门使用。
网络IP的扩展和子网划分
网络IP的扩展和子网划分在计算机网络中，IP地址是用于标识网络中设备的唯一地址。
随着互联网的快速发展和使用设备的增多，IPv4的可用地址资源逐渐枯竭，这就需要进行IP地址的扩展和子网划分，以满足网络的需求。
一、IP地址扩展为了解决IPv4地址资源短缺问题，IP地址扩展采用了新的技术和协议。
其中，IPv6是当前主流的IP地址扩展协议。
IPv6采用128位地址，较IPv4的32位地址长度更长，拥有更多的地址空间。
它的地址表示形式由8组由冒号分隔的4位十六进制数构成。
IPv6的地址空间巨大，可以满足未来互联网设备的快速增长需求，同时还提供了更好的安全性和可靠性。
二、子网划分1. 为什么需要子网划分？在一个网络中，为了更好地管理和组织IP地址，必须对IP地址进行划分。
这样可以将一个大的网络划分为一些小的子网，方便网络管理和流量控制。
此外，子网划分还可以提高网络的安全性和灵活性。
2. 子网划分的基本原理子网划分基于子网掩码实现，通过将主机位（Host Portion）划分为子网位（Subnet Portion）和主机位两部分，来划分子网。
子网掩码采用与IP地址相同长度的二进制串表示，用“1”来表示子网位，用“0”来表示主机位。
通过子网掩码与IP地址进行逻辑与运算，即可获得子网地址。
3. 子网划分的优势子网划分可以提供更有效的路由和减少广播域的范围，从而提高网络的性能和安全性。
通过精确控制子网间的通信，可以提高网络的可管理性和故障排除能力。
此外，子网划分还可以实现更精细的流量控制和资源分配。
4. 子网划分的步骤（1）确定需要划分的网络的IP地址和子网掩码。
（2）根据需求确定每个子网的主机数量，计算出所需的子网数量。
（3）进行子网划分，确定每个子网的起始地址和结束地址。
（4）配置路由器和交换机，将子网与物理网络连接起来。
5. 例子假设某公司拥有IP地址段192.168.0.0/24，需要划分成4个子网。
根据所需子网数量，可以将子网掩码设为255.255.255.192。
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四、实验内容
1.在多台物理连接的主机上设置有类IP地址，使 其同属于一个网络，然后进行网上邻居的访问， 及进行文件共享。 2.重新设置主机IP地址，使其分属于各个不同的 网络，尝试各主机是否能相互访问。 3.分别将A类地址10.0.0.0 、B类地址172.16.0.0 和C类地址192.168.0.0划分为4个子网。 4.使用超网组合的技术将C类地址网络 192.168.0.0 255.255.255.0 、192.168.1.0 255.255.255.0 和192.168.2.0 255.255.255.0组 合成为一个网络。
第2字节 字节 00011000 00011001 00011010 00011011 00011100 00011101 00011110 00011111
第3字节 字节 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
3）子网掩码与子网划分 ） 子网掩码是一个与IP地址相对应的32比特的数。掩 码中的各个比特与IP地址的各个比特相对应。如果IP地 址的一个比特对应的子网掩码比特为1，那么该IP地址的 比特属于地址的网络部分。如果IP地址中的一个比特对 应的子网掩码比特为0，那么该IP地址比特属于主机部分。 子网掩码取代了传统的地址类别来决定一个比特是否属 于地址的网络或主机部分。这样也就能够实现对一个网 络进行子网划分。 划分子网后，可以提高IP地址的利用率，可以减少 在每个子网上的网络广播信息量，可以使互连网络更加 易于管理。子网划分也带来了一个问题：每进行一次子 网划分，我们的一些地址就变得没有用了（主机号全0和 全1的地址不能用），因此也造成了浪费。 子网个数的计算方法：子网个数＝2子网位数－2 每个子网主机个数的计算：主机个数＝2主机个数－2
A类 类 字节 范围 B类 类 字节 范围 C类 类 字节 范围 D类 类 字节 范围
网络 1 0～127 ～ 网络 1 128～191 ～ 1 192～223 ～ 1 224～239 ～ 2 0～255 ～ 网络 2 0～255 ～ 主机 2 0～255 ～ 2 0～255 ～
主机 3 0～255 ～ 主机 3 0～255 ～ 3 0～255 ～ 3 0～255 ～ 4 0～255 ～ 主机 4 0～255 ～ 4 0～255 ～ 4 0～255 ～
二、实验设备及环境
安装Windows 2000的主机、交换机。 的主机、 安装 的主机址 、 当TCP/IP在20世纪80年代被首次引入时，它 依赖于一个两层的编址方案，这在当时提供了足 够的扩展性。IPV4的32比特长度的地址包括两个 部分――网络号和主机号。网络号和主机号一起 唯一地标识了通过Internet连接的所以主机。 1）IP地址的类别 ） 地址的类别 在有类别系统中，IP地址被分成5个不同的类 别：A、B、C、D和E。根据地址的类别，IP地址 的四个字节中的每一个要么代表着地址的网络部 分，要么代表着主机部分。只有前3类地址A、B 和C被用于IP网络上实际主机的编址。D类地址用 于多目组播，而E类保留给实验研究用。
第4字节 字节 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
上表显示出我们这8个网络地址前13个比特是相同的。 CIDR兼容路由器能够用一个13比特前缀来归纳路由。配 对如下： 10101100 00011000 00000000 00000000＝ 172.24.0.0 111111111 11111000 00000000 00000000＝ 255.248.0.0 这样单个地址和掩码就定义了一个归纳了到这8个网络的 路由的无类别前缀，提高了路由的效率，降低所需CPU 周期数和对路由器内存的需求。 超网是一种用一个比特掩码来将多个有类别网络组合成 单个网络地址的方法。超网和路由聚合实际上是同一过 程的不同名称，是子网划分的反面。
实验二 IP地址分类及子网划分 地址分类及子网划分
一、实验目的
1.掌握有类 地址的使用及主机IP地址的设置； 掌握有类IP地址的使用及主机 地址的设置； 掌握有类 地址的使用及主机 地址的设置 2.掌握子网掩码与子网划分使用； 掌握子网掩码与子网划分使用； 掌握子网掩码与子网划分使用 3.了解无类别域间路由（路由聚合和超网）及设计。 了解无类别域间路由（ 了解无类别域间路由 路由聚合和超网）及设计。
网络号码 172.24.0.0/16 172.25.0.0/16 172.26.0.0/16 172.27.0.0/16 172.28.0.0/16 172.29.0.0/16 172.30.0.0/16 172.31.0.0/16
第1字节 字节 10101100 10101100 10101100 10101100 10101100 10101100 10101100 10101100
2）特殊的IP地址 ）特殊的 地址
保留地址 Internet的保留地址主要作为内部网络使用，包括： A类地址：10.0.0.0 B类地址：172.16.0.0～172.31.0.0 169.254.0.0～169.254.255.254（微软保留地址块） C类地址：192.168.0.0～192.168.255.0 网络地址（ 地址） 网络地址（“0”地址） 地址 主机号全为0的IP地址表示某网络号的网络本身； 0 IP 广播地址 主机号各位全为1的IP地址表示本网广播或称为本地广播。 环回地址 A类地址第一段十进制数值为127是保留地址，用于环路反馈 等测试。如127.0.0.1代表本机地址，可用来测试网卡。 全“0”地址 地址 整个IP地址全为0代表一个未知的网络如：0.0.0.0。在路由器 的配置中，用于默认路由的配置
五、实验报告要求
1.记录所设置的IP地址和掩码，说明所设IP的类别、网 上邻居访问和文件共享是否成功。 2.记录新设置的IP地址和掩码，说明所设IP的类别，各 个主机访问是否成功。 3.分别写出各个子网的地址和掩码。 4.分别写出网络地址和掩码，并尝试各主机是否能通信。
2、无类别域间路由（路由聚合和超网） 、无类别域间路由（路由聚合和超网）
采用无类别域间路由（CIDR，发音“cider”）编址 形式的路由器忽略传统的地址类别。在传统的有类别 系统中，路由器先判定一个地址的类别，然后基于这 个判定来识别网络和主机字节。当采用CIDR时，路由 器用一个比特掩码来判定一个地址的网络和主机部分， 不再受限于使用一个整字节。 通过用比特掩码代替地址类别来判定地址的网络部 分，CIDR是路由器能够聚合或归纳路由信息，并且因 此可以缩小路由表的大小。也就是，只使用一个地址 和掩码的组合就能表示到多个网络的路由。如果没有 CIDR和路由聚合，路由器就必须维护如下表所示的各 个B类网络条目。