IPv4 编址

• 剖析 IPv4 地址

  • 32位
  • 点分十进制
  • 网络和主机部分

  

进制

进位计数制也称数制，就是人们利用数字符号按进位原则进行数据大小计算的方法。

在数制中，有三个基本概念：数码、基数和位权

• 数码：指一个数制中表示基本数值大小不同的数字符号。例如：
  • 十进制中：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
  • 二进制中：0,1
• 基数：指一个数值所使用的数码的个数。例如：
  • 十进制中的基数为10
  • 二进制的基数为2
• 位权：指一个数值中某一位的1所表示数值的大小。例如：
  • 十进制的123, 1的位权是 $10^2 = 100$，2是位权 $10^1 = 10$, 3的位权是$10^0 = 1$

进制转换

二进制转十进制

十进制转二进制

结果：从下往上数，得：$(1101)_2$

IPv4 不同用途的地址

• 保留 IPv4 地址范围

  

• 传统 IPv4 编址

  地址类	第1个二进制八位数范围(十进制)	第1个二进制八位数(高亮位不变)	地址的网络(N)和主机(H)部分	默认子网掩码(十进制和二进制)	每个网络可能的网络和主机数目
  A	1-127**	00000000-01111111	N.H.H.H	255.0.0.0	128个子网($2^7$)；每个子网16,777,214 台主机($2^16 - 2$)
  B	128-191	10000000-10111111	N.N.H.H	255.255.0.0	16,384个子网($2^14$)；每个子网65,534台主机($2^16 - 2$)
  C	192-223	11000000-11011111	N.N.N.H	255.255.255.0	2,097,150个子网($2^21$)；每个子网254台主机($2^8-2$)
  D	224-239	11100000-11101111	不适用(组播)
  E	240-255	11110000-11111111	不适用(实验)

不同地址的用途

• 网络地址：指代网络的地址。在网络的IPV4地址范围内，最小地址保留为网络地址。此地址的主机部分的每个主机位均为0。
• 广播地址：用于向网络的所有主机发送数据的特殊地址。广播地址使用该网络范围内的最大地址。即主机部分的各比特为全部为1的地址。
• 主机地址：分配给网络的终端设备的地址。

• 默认路由：0.0.0.0
• 环回地址：127.0.0.0 /8
• 链路本地地址：169.254.0.0 /16
• 私有地址
  • 10.0.0.0 to 10.255.255.255 (10.0.0.0 /8)
  • 172.16.0.0 to 172.31.255.255 (172.16.0.0 / 12)
  • 192.168.0.0 to 192.168.255.255 (192.168.0.0 /16)
  • 拥有私有地址的主机访问 Internet 时，需要采用 NAT 技术