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      下面是希赛软考网为大家推荐的软考网络管理员备考知识点精讲之IP地址，希望能帮助学友们。

IP地址

互联网采用了一种通用的地址格式，为互联网中的每一个网络和几乎每一台主机都分配了一个地址，这就使我们实实在在地感觉到它是一个整体。

一、什么是IP地址

接入互联网的计算机与接入电话网的电话相似，每台计算机或路由器都有一个由授权机构分配的号码，我们称它为IP地址。如果某单位电话号码为85225566,所在的地区号为010,而我国的电话区号为086.那么，这个单位的电话号码完整的表述应该是：086-010-89895566.这个电话号码在全世界范围内都是惟一的。这是一种很典型的分层结构的电话号码定义方法。

同样，IP地址也是采用分层结构。IP地址由网络号与主机号两部分组成。其中，网络号用来标识一个逻辑网络，主机号用来标识网络中的一台主机。一台主机至少有一个IP地址，而且这个IP地址是全网惟一的，如果一台主机有两个或多个IP地址，则该主机属于两个或多个逻辑网络，一般用做路由器。

在表示IP地址时，将32位二进制码分为4个字节，每个字节转换成相应的十进制，字节之间用"."来分隔。IP地址的这种表示法叫做"点分十进制表示法",显然这比全是1和0的二进制码容易记忆。例如，有下面的IP地址：

10001010 00001011 00000011 00011111

可以记为138.11.3.31,显然这就方便得多。

　　二、IP地址的分类

IP地址也是采用分层结构。IP地址由网络号与主机号两部分组成，其中，网络号（net-id）用来标识一个逻辑网络，主机号（host-id）用来标识网络中的一台主机。网络号相同的主机可以直接互相访问，网络号不同的主机需通过路由器才可以互相访问。TCP/IP协议规定，根据网络规模的大小将IP地址分为5类（A、B、C、D、E），如图1-24所示。

图1-24  IP地址的分类

A类地址：第一个字节用做网络号，且较高位为0,这样只有7位可以表示网络号，能够表示的网络号有27=128个，因为全0和全1在地址中有特殊用途，所以去掉有特殊用途的全0和全1地址，这样，就只能表示126个网络号，范围是：1-126.后三个字节用做主机号，有24位可表示主机号，能够表示的主机号有224-2,约为1600万台主机。A类IP地址常用于大型的网络。

B类地址：前两个字节用做网络号，后两个字节用做主机号，且较高位为10,最大网络数为214-2=16382,范围是：128.1-191.254.可以容纳的主机数为216-2,约等于6万多台主机。B类IP地址通常用于中等规模的网络。

C类地址：前三个字节用做网络号，最后一个字节用做主机号，且较高位为110,最大网络数为221-2,约等于200多万，范围是：191.0.1.0-223.255.254,可以容纳的主机数为28-2,等于254台主机。C类IP地址通常用于小型的网络。

D类地址：较高位为1110,是多播地址，主要是留给Internet体系结构委员会IAB（Internet Architecture Board）使用的。

E类地址：较高位为11110,保留在今后使用。

目前大量使用的IP地址仅是A至C类三种。不同类别的IP地址在使用上并没有等级之分，不能说A类IP地址比B或C类高级，也不能说在访问A类IP地址时比B或C类优先级高，只能说A类IP地址所在的网络是一个大型网络。

三、子网掩码

IP地址的设计也有不够合理的地方。例如，IP地址中的A至C类地址，可供分配的网络号超过211万个，而这些网络上可供使用的主机号的总数则超过37.2亿个。初看起来，似乎IP地址足够全世界来使用。其实不然。第一，设计者没有预计到微型计算机会普及得如此之快，使得各种局域网和网上的主机数急剧增长。第二，IP地址在使用时有很大的浪费。例如，某个单位申请到了一个B类地址。但该单位只有一万台主机。于是，在一个B类地址中的其余5万5千多个主机号就白白浪费了。因为其他单位的主机无法使用这些号码。为此，设计者在IP地址中又增加了一个"子网字段".

我们知道，一个单位申请到的IP地址是这个IP地址的网络号net-id,而后面的主机号host-id则由本单位进行分配，本单位所有的主机都使用同一个网络号。当一个单位的主机很多而且分布在很大的地理范围时，往往需要用一些网桥（而不是路由器，因为路由器连接的主机具有不同的网络号）将这些主机互连起来。网桥的缺点较多，例如容易引起广播风暴，同时当网络出现故障时也不太容易隔离和管理。为了使本单位的主机便于管理，可以将本单位所属主机划分为若干个子网（subnet），用IP地址中的主机号字段中的前若干个比特作为"子网号字段",后面剩下的仍为主机号字段。这样做就可以在本单位的各子网之间用路由器来互连，因而便于管理。

需要注意的是，子网的划分是属于本单位内部的事，在本单位以外看不见这样的划分。从外部看，这个单位仍只有一个网络号。只有当外面的分组进入到本单位范围后，本单位的路由器再根据子网号进行路由选择，最后找到目的主机。若本单位按照主机所在的地理位置来划分子网，那么在管理方面就会方便得多。

图1-25  子网掩码的意义

图1-25以B类IP地址为例，说明了在划分子网时用到的子网掩码（subnet mask）的意义。图1-25（b）表示将本地控制部分再增加一个子网号字段，子网号字段究竟选多长，由本单位根据情况确定。TCP/IP体系规定用一个32bit的子网掩码来表示子网号字段的长度。具体的做法是：子网掩码由一连串的"1"和一连串的"0"组成。"1"对应于网络号和子网号字段，而"0"对应于主机号字段，如图1-25（c）所示。该子网掩码用点分十进制表示就是：255.255.240.0.

若不进行子网划分，则其子网掩码即为默认值，此时子网掩码中"1"的长度就是网络号的长度。因此，对于A、B和C类IP地址，其对应的子网掩码默认值分别为255.0.0.0,255.255.0.0和255.255.255.0.

采用子网掩码相当于采用三级寻址。每一个路由器在收到一个分组时，首先检查该分组的IP地址中的网络号。若网络号不是本网络，则从路由表找出下一站地址将其转发出去。若网络号是本网络，则再检查IP地址中的子网号。若子网不是本子网，则同样地转发此分组。若子网是本子网，则根据主机号即可查出应从何端口将分组交给该主机。

那么如何判断两个IP地址是否是一个子网呢？具体方法是将两个IP地址分别和子网掩码做二进制"与"运算。如果得到的结果相同，则属于同一个子网，如果结果不同则不属于同一个子网。

例如129.47.16.254、129.47.17.01、129.47.31.454、129.47.33.01,这4个B类IP地址如果在默认子网掩码的情况下是属于同一个子网的，但如果子网掩码是255.255.240.0,则29.47.16.254和129.47.17.01是属于同一个子网的，而129.47.31.454、129.47.33.01则属于另一个子网，如图1-26所示。

图1-26 IP地址与子网掩码

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