类式IP地址分配的介绍

类式IP地址分配是一种早期的方法（1981–1993年），用于为IP地址分配地址，并将IPv4地址空间划分为若干个固定的类别。每个IP地址根据其开头的几位数字来分类，而各个类别则决定了该地址的网段和主机部分。由于这种分配方式效率低下，后来被CIDR方式所取代。CIDR方式使用灵活的前缀来表示地址，而不是固定的类别。

课程及其目的：

• IP地址被划分为五个等级：A、B、C、D和E。
• IP地址的类别是通过其前几个位来确定的。
• A、B和C类网络分别用于单播通信，它们分别支持大型、中型和小型网络。
• D类地址则被专门用于多播通信。
• E类课程旨在用于实验和研究目的。

点分法

点分十进制表示法是一种易于阅读的格式，用于表示IPv4地址。在这种表示方式中，32位的二进制地址被划分为四个8位的段（即字节），这些段以小数点分隔开来，形成十进制数字。与二进制形式相比，这种表示方式使得IP地址更易于阅读、编写和理解。

十进制点表示法的关键点/要点

• IPv4地址由四个以小数点分隔的十进制数字组成。
• 每个段的数值范围从0到255，包括0和255在内。
• 在任何段落中，都不允许有前导零。例如：054无效，同时……54是有效的。

十六进制表示法

十六进制表示法是表示IPv4地址的另一种方式。在这种表示方式中，32位的二进制地址被用16进制数字来表示。在这种表示方式下，IP地址中的每8位二进制数会被转换为两位的十六进制数值。这样一来，地址的表示形式就比其二进制形式更简洁、更容易阅读。十六进制表示法主要用于底层网络管理和调试工作中。

十六进制表示的要点/关键点

• 使用16进制数字系统，包括0–9以及A–F。
• 每个字节（8位）由两个十六进制数字来表示。
• IPv4地址由四个十六进制数字组成，这些数字通常用点号分隔开来。
• 与二进制表示方式相比，这种表示方法更为简洁明了。
• 在日常网络使用中，这种表示方式的使用频率比点分十进制表示法要低。

需求/必要性类地址分配

随着互联网的发展，基于类号的地址分配方式导致了大量的IP地址浪费，同时也使得路由过程变得效率低下。

• 简单分配：固定类别（A、B、C）使得分配和管理IP地址的过程变得非常简单。
• 易于路由：路由器可以通过最初的几个比特位快速识别出网络的类别，从而加快路由过程。
• 可扩展性：支持不同规模的网络环境，包括大型网络（A/B类）和小型网络（C类）。
• 标准化：固定的地址范围确保了不同设备和协议之间的兼容性。
• 成本效益高：减少了复杂的子网划分需求，从而节省了资源并简化了管理流程。

IP地址的类别

32位IP地址被划分为五个子类别。具体分类如下：

• A类
• B类
• C类
• D类
• E类

每个IP地址类别都有特定的有效地址范围。D类地址被保留用于组播通信，而E类地址则用于实验目的。IP地址的类别是由第一个八位组的二进制位模式决定的。这个类别决定了分配给网络ID和主机ID的位数，从而决定了所能支持的网络和主机的数量。IP地址是分配给设备的。ISP或者，也可以是他们所在网络中的网络管理员们。

注意：

• IP地址由互联网号码分配机构（IANA）和区域互联网注册机构（RIRs）在全球范围内进行管理。
• 在计算可用的主机IP地址数量时，有两条地址被排除在外。
• 网络的第一个IP地址被保留为网络地址。
• 网络的最后一个IP地址被保留为广播地址。

A类

• A类IP地址被分配给那些需要大量主机的网络。
• 在A类中，网络ID的长度为8位；而主机ID则长度为24位。
• 第一个八位组的符号位总是为0，而剩下的7位则用于标识该网络。
• 这24位的主机ID，能够唯一地标识同一网络中的各个主机。
• A类网络的默认子网掩码是255.0.0.0。
• 每个网络中可用的主机地址总数为2个。24−2 = 16,777,214（不包括网络地址和广播地址）。
• A类IP地址范围为0.0.0.0到127.255.255.255。

B类

• B类IP地址被分配给中等到大型的网络。
• 网络ID的长度为16位，而主机ID同样也是16位。
• 第一个八位字节的前两位，永远都是这样的。10它指的是一个B类地址。
• 剩下的14位用于确定网络ID。
• 16位的主机ID能够唯一地标识同一网络内的各个主机。
• B类网络的默认子网掩码为255.255.0.0。
• B类网络的总数量共有2个。14= 16,384个网络。
• 每个网络中可用的主机地址总数为2个。16− 2 = 65,534个主机。
• B类IP地址的范围为128.0.0.0到191.255.255.255。

C类

• C类IP地址被分配给小型网络。
• 网络ID的长度为24位，而主机ID的长度为8位。
• 第一个八位组的前三位永远都是相同的。110它表示的是一个C类地址。
• 剩下的21位比特用于确定网络ID。
• 这8位的主机ID，能够唯一地标识同一网络内的各个主机。
• 默认设置/默认值子网掩码对于C类网络来说，其地址范围是255.255.255.0。
• C类网络的总数量相当于2²¹，即2,097,152个网络。
• 每个网络中可用的主机地址总数为 2⁸ − 2 = 254 台主机。
• C类IP地址的范围为192.0.0.0到223.255.255.255。

D类

• D类IP地址被预留用于多播通信。
• 第一个八位字节的前四位始终保持不变。1110它指的是一个D类地址。
• 剩下的28位用于表示多播组的地址，有兴趣的主机可以加入该多播组。
• D类地址没有网络ID和主机ID的区分。
• D类地址没有定义任何子网掩码。
• D类地址的地址范围是从224.0.0.0到239.255.255.255。

E类

• E类IP地址被预留用于实验和研究目的。
• 第一个八位组的前四位永远都是相同的。1111该地址属于E类地址。
• E类地址没有网络ID和主机ID的划分。
• E类地址没有定义任何子网掩码。
• E类IP地址的范围为240.0.0.0到255.255.255.255。

特殊的IP地址范围

• 169.254.0.0 – 169.254.255.255
  被使用为本地链接地址当设备无法从DHCP服务器获取IP地址时。
• 127.0.0.0 – 127.255.255.255
  预留给回环地址用于测试本地机器上的网络功能。
• 0.0.0.0 – 0.255.255.255 (0.0.0.0/8)
  表示/代表当前网络在设备被分配有效的IP地址之前，它会在初始化过程中被使用。