IPv4 IP地址概念 结构 类型详细讲解

IP是英文Internet Protocol（网络之间互连的协议）的缩写，中文简称为“网协”，也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。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识符，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。 

结构：

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。 

IP地址=网络号+主机号


在作IP地址类型介绍前，有必要了解下相关知识。 
网络号全为0是保留地址。(保留地址：在Internet中，有部分IP地址是保留给内部网络使用的，如局域网或特殊IP。)

主机号全为0是广播地址。(广播地址：应用于所属网络段的所有主机，即同时向子同网络的所有主机发送数据的地址。) 

主机号全为1是网络地址。(网络地址：表示一网络段。) 

Tips:其实说白了，假若在不接入Internet的情况下，实际是可以使用任何一类地址。否则，必须保证连通网络的地址唯一性。

A类IP地址 
No.1 网络号字段占1字节，主机号字段占3字节。 
No.2 第1字节的前一位固为0。 
No.3 网络号为127的IP地址保留作为环回地址。(主机用于向自身发送通信的一个特殊地址，即同一台设备上运行的 TCP/IP应用程序和服务之间相互通信提供了一条捷径。) 

综合1.2.3点及特殊地址需求可得A类IP地址范围： 
始：0000 0001．0000 0000．0000 0000．0000 0001 
终：0111 1111．1111 1111．1111 1111．1111 1110 
1．0．0．1  ~  126．255．255．254 

相关计算： 
No.1 网络号为8bit，且网络号第1字节的前一位固为0，排除网络号全为0，1的情况，故可分配的网络号为2^7-2。 
No.2 主机号为24bit，主机号排除全为0，1的情况，故每个网络可达最大主机数为2^24-2。 


B类IP地址 
No.1 网络号字段占2字节，主机号占2字节。 
No.2 第1字节的前两位固为10。 

综合1.2点及特殊地址需求可得B类IP地址范围： 
始：1000 0000．0000 0001．0000 0000．0000 0001 
终：10111 1111．1111 1111．1111 1111．1111 1110 
128．1．0．1  ~  191．255．255．254 

相关计算： 
No.1 网络号为16bit，且网络号第1字节的前一位固为10，排除网络号全为0，1的情况，故可分配的网络号为2^14-1。 
No.2 主机号为16bit，主机号排除全为0，1的情况，故每个网络可达最大主机数为2^16-2。 


C类IP地址 
No.1 网络号字段占3字节，主机号占1字节。 
No.2 第1字节的前两位固为110。 

综合1.2点及特殊地址需求可得B类IP地址范围： 
始：1100 0000．0000 0000．0000 0001．0000 0001 
终：11011 1111．1111 1111．1111 1111．1111 1110 
192．0．1．1  ~  223．255．255．254 

相关计算： 
No.1 网络号为24bit，且网络号第1字节的前一位固为110，排除网络号全为0，1的情况，故可分配的网络号为2^24-1。 
No.2 主机号为8bit，主机号排除全为0，1的情况，故每个网络可达最大主机数为2^8-2。 


关于私有地址 
上面提到IP地址在全世界范围内唯一，看到这句话你可能有这样的疑问，像192.168.0.1这样的地址在许多地方都能看到，并不唯一，这是为何？Internet管理委员会规定如下地址段为私有地址，私有地址可以自己组网时用，但不能在Internet网上用，Internet网没有这些地址的路由，有这些地址的计算机要上网必须转换成为合法的IP地址，也称为公网地址。 

下面是A、B、C类网络中的私有地址段，自己组网时就可以用这些地址了。 
A：10．0．0．0 ~ 10．255．255．255 
B：172．16.0.0 ~ 172．131．255．255 
C：192．168．0．0 ~ 192．168．255．255 

关于环回地址 
No.1 Ping 127.0.0.1，如果反馈信息失败，说明IP协议有错，必须重新安装TCP/IP协议。如果成功Ping本机IP地址，但反馈信息失败，说明你的网卡不能和IP协议栈进行通信。 
No.2 在本机上建立的Sql Server、IIS等，可用127.0.0.1这个地址访问。