IPv4 地址分类及应用分析
IP 地址是区分网络中不同设备的重要手段，根据其功能和用途，IP 地址可分为不同类别。下面我们将详细介绍常见的分类方式。
传统分类法下的 IPv4 地址
IPv4 地址按照其前几位的特征，分为五类：A 类、B 类、C 类、D 类、E 类
A 类地址
- 范围
- 起始地址：0.0.0.0
- 结束地址：127.255.255.255
- 网络号范围：0.0.0.0 - 127.0.0.0
- 特征
- 第一个字节（8 位）的最高位固定为 0
- 地址范围：1.0.0.0 至 126.0.0.0 （注意：127.x.x.x 是保留地址，用作环回测试）
- 子网划分
- 网络部分：8 位（1 个字节）
- 主机部分：24 位（3 个字节）
- 用途
- 为拥有大量主机的大型网络设计（如大企业、机构）
- 主机数量
- 单个网络可容纳 2^24 - 2 台主机（除去网络号和广播地址）
B 类地址
- 范围
- 起始地址：128.0.0.0
- 结束地址：191.255.255.255
- 网络号范围：128.0.0.0 - 191.0.0.0
- 特征
- 前两个字节（16 位）的最高位固定为 10
- 地址范围：128.0.0.0 至 191.255.255.255
- 子网划分
- 网络部分：16 位（2 个字节）
- 主机部分：16 位（2 个字节）
- 用途
- 为中型网络设计（如中型公司和大学）
- 主机数量
- 单个网络内可容纳 2^16 - 2 台主机
C 类地址
- 范围
- 起始地址：192.0.0.0
- 结束地址：223.255.255.255
- 网络号范围：192.0.0.0 - 223.255.255.0
- 特征
- 前三个字节（24 位）的最高位固定位 110
- 地址范围：192.0.0.0 至 223.255.255.255
- 子网划分
- 网络部分：24 位（3 个字节）
- 主机部分：8 位（1 个字节）
- 用途
- 为小型网络设计（如小公司或家庭网络）
- 主机数量
- 单个网络可容纳 2^8 - 2 台主机
D 类地址
- 范围
- 起始地址：224.0.0.0
- 结束地址：239.255.255.255
- 特征
- 前四位固定为 1110
- 不划分为网络部分和主机部分
- 用途
- 用于多播通信，即将数据同时发送到多个目标（如视频会议、流媒体）
E 类地址
- 范围
- 地址地址：240.0.0.0
- 结束地址：255.255.255.255
- 特征
- 前四位固定为 1111
- 用途
- 保留地址，主要用于实验性用途，当前未正式用于网络通信
特殊 IP 地址
除了常见的 A/B/C 类地址外，IPv4 还定义了一些特殊用途的地址。
- 环回地址
- 范围：127.0.0.0 - 127.255.255.255
- 用途：本地测试通信（如 127.0.0.1，表示本机地址）
- 广播地址
- 范围：网络号后全为 1（如 192.168.1.255）
- 用途：向网络中的所有设备发送消息
- 私有地址
- 用于访问内部网络，不可直接访问互联网：
- A 类：10.0.0.0 - 10.255.255.255
- B 类：172.16.0.0 - 172.31.255.255
- C 类：192.168.0.0 - 192.168.255.255
- 用于访问内部网络，不可直接访问互联网：
- 自动私有地址（APIPA）
- 范围：169.254.0.0 - 169.254.255.255
- 用途：当 DHCP 无法分配地址时，自动分配的临时地址
无类别域间路由（CIDR）
CIDR（Classless Inter-Domain Routing）是为了解决传统的 A/B/C 类地址划分导致的地址浪费问题，引入的地址表示方法。
- CIDR 表示法：使用斜线后的数字表示网络前缀长度，如 192.168.1.0/24，表示网络部分和主机部分的界限。
- 优点：
- 更高效地分配 IP 地址
- 避免了地址资源的浪费