IPv4地址-CFANZ编程社区

前言

上文介绍了IP数据报格式，其中IP数据报的首部固定部分有一个版本字段表示IP协议的版本，目前应用最广泛的是IPv4地址和IPv6地址。本文主要介绍IPv4地址。
本文内容

1 IP编址的历史阶段

  (1) 分类的IP地址，这是最基本的编址方法。
  (2) 子网的划分。
  (3) 构成超网（无分类编址方法）
  分类的IP地址是本文介绍的内容。

2 IP地址

IP地址是32个比特（IPv4）编号标识主机、路由器的接口。一个IP地址在互联网中范围内是唯一的，类比身份证号。
分类的IP地址就是将IP地址划分成若干个固定类，其中A类，B类和C类都是由两个固定长度的字段组成：

所以，IP地址可以表示为：{<网络号>,<主机号>}

3 分类的IP地址

分类的IP地址分为：A类、B类、C类、D类和E类。

其中A类、B类和C类IP地址是由网络号和主机号两个字段组成。

从IP地址的结构看，IP地址不仅仅指明一台主机，还指明了主机所连接的网络。网络地址即可以使用IP地址中网络号字段的值表示，也可以用主机号为全0的网络IP地址。如下图所示，对于IP地址为222.1.1.1的主机，其网络地址可以表示为222.2.1.1.0。
下图画出了三个局域网通过三个路由器互连构成的一个互联网。

子网：具有相同网络号的所有主机构成的集合。如上图中所有IP地址为222.1.1.1~222.1.1.3的所有主机构成了子网2。

4 特殊的IP地址

上面介绍了IP地址的分类，但不是所有的IP地址都可以分配给主机使用，其中有一些IP地址一般是不使用，这些地址只能在特定的情况下使用。

(1) 网络号全是0，主机号也全是0，即0.0.0.0，网络号字段为全0的IP地址是保留地址，意思是“本网络”，即主机所在的局域网（子网），主机号全是0表示本主机，即在主机所在网路内表示主机自身。举个例子，如果一台主机的不明确自己的IP地址，但是还要利用IP协议发送分组时，其就用0.0.0.0表示自己的源IP地址，所以它也只能作为源地址不能作为目的地址。

(2) 网络号全是0，主机号是特定值，它表示的是本网络内某个特定主机，它只能作为目的地址，不能作为源地址，其网络号默认和发送的主机的网络号相同。

(3) 网络号全是1，主机号全是1，即255.255.255.255，表示本网的广播地址，只能在本网（发送广播分组的源主机所在的IP子网）中广播时作为目的地址使用，并且只能在本网络中传播。显然它可以作为目的地址而不能作为源地址。

(4) 网络号为特定值，主机号为0，网络地址，表示一个网络，既不能作为源地址也不能作为目的地址。

(5) 网络号为特定值，主机号全为1，表示直接广播地址，对特定网络上的所有主机进行广播。

(6) 网络号为127，主机号为任意的非全为0或非为1的数，它称为环回地址，用于作为本地软件环回测试本主机进程之间的通信。若主机发送一个目的地址环回地址（如127.0.0.1）的IP数据报，则本机中的协议软件就处理数据报中的数据，而不会将据报发送到任何网络。另外如果要通信的地址就是本机的话也可以使用该地址。的它既可以作为源地址也可以作为目的地址。