IP地址详解

王牌互联

在国际互联网(Internet)上有成千百万台主机（host），为了区分这些主机，人们给每台主机都分配了一个专门的“地址”作为标识，称为IP地址，它就像您在网上的身份证，要查看自己IP地址可在电脑上单击“开始”→"运行”，然后输入“cmd”并按回车键，在弹出的DOS命令提示符中输入“ipconfig”，再回车就能看到了。

IP是Internet Protocol（国际互联网协议）的缩写。各主机间要进行信息传递必须要知道对方的IP地址。每个IP地址的长度为32位（bit），分4段，每段8位（1个字节），常用十进制数字表示，每段数字范围为1～254，段与段之间用小数点分隔。每个字节（段）也可以用十六进制或二进制表示。每个IP地址包括两个ID（标识码），即网络ID和宿主机ID。同一个物理网络上的所有主机都用同一个网络ID，网络上的一个主机（工作站、服务器和路由器等）对应有一个主机ID。这样把IP地址的4个字节划分为2个部分，一部分用来标明具体的网络段，即网络ID；另一部分用来标明具体的节点，即宿主机ID。这样的32位地址又分为五类分别对应于A类、B类、C类、D类和E类IP地址。

1．A类IP地址

一个A类IP地址由1字节（每个字节是8位）的网络地址和3个字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”,即第一段数字范围为1～127。每个A类地址可连接16387064台主机，Internet有126个A类地址。

2．B类IP地址

一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”，即第一段数字范围为128～191。每个B类地址可连接64516台主机，Internet有16256个B类地址。

3．C类IP地址

一个C类地址是由3个字节的网络地址和1个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“ll0”，即第一段数字范围为192～223。每个C类地址可连接254台主机，Internet有2054512个C类地址。

4．D类地址

D类地址用于多点播送，第一个字节以“lll0”开始，第一个字节的数字范围为224～239，是多点播送地址，用于多目的地信息的传输，和作为备用。全零（“0.0.0.0”）地址对应于当前主机，全“1”的IP地址（“255.255.255.255”）是当前子网的广播地址。

5．E类地址

以“llll0”开始，即第一段数字范围为240～254。E类地址保留，仅作实验和开发用。

几种用作特殊用途的IP地址：

①主机段（即宿主机）ID全部设为“0”的IP地址称之为网络地址，如129．45．0．0就是B类网络地址。
②主机ID部分全设为“1”（即255）的IP地址称之为广播地址，如129．45．255．255就是B类的广播地址。
③网络ID不能以十进制“127”作为开头，在地址中数字127保留给诊断用。如127．1．1．1用于回路测试，同时网络ID的第一个8位组也不能全置为“0”，全置“0”表示本地网络。网络ID部分全为“0”和全部为“1”的IP地址被保留使用。


IP和子网掩码

我们都知道，ＩＰ是由四段数字组成，在此，我们先来了解一下3类常用的ＩＰ
　　
A类IP段　 0.0.0.0 到127.255.255.255
B类IP段　 128.0.0.0 到191.255.255.255
C类IP段　 192.0.0.0 到223.255.255.255

ＸＰ默认分配的子网掩码每段只有255或0

Ａ类的默认子网掩码　255.0.0.0　　　　　一个子网最多可以容纳1677万多台电脑
Ｂ类的默认子网掩码　255.255.0.0　　　　一个子网最多可以容纳6万台电脑
Ｃ类的默认子网掩码　255.255.255.0　　　一个子网最多可以容纳254台电脑

要想在同一网段，只要网络标识相同就可以了，那要怎么看网络标识呢？首先要做的是把每段的ＩＰ转换为二进制。（有人说，我不会转换耶，没关系，我们用Ｗｉｎｄｏｗｓ自带计算器就行。打开计算器，点查看>科学型，输入十进制的数字，再点一下“二进制”这个单选点，就可以切换至二进制了。）

把子网掩码切换至二进制，我们会发现，所有的子网掩码是由一串[red]连续[/red]的1和一串[red]连续[/red]的0组成的（一共4段，每段8位，一共32位数）。

255.0.0.0　　　11111111.00000000.00000000.00000000
255.255.0.0　　11111111.11111111.00000000.00000000
255.255.255.0　11111111.11111111.11111111.00000000

这是A/B/C三类默认子网掩码的二进制形式，其实，还有好多种子网掩码，只要是一串连续的1和一串连续的0就可以了（每段都是8位）。如11111111.11111111.11111000.00000000，这也是一段合法的子网掩码。子网掩码决定的是一个子网的计算机数目，计算机公式是2的m次方，其中，我们可以把m看到是后面的多少颗0。如255.255.255.0转换成二进制，那就是11111111.11111111.11111111.00000000，后面有8颗0，那m就是8，255.255.255.0这个子网掩码可以容纳2的8次方（台）电脑，也就是256台，但是有两个ＩＰ是不能用的，那就是最后一段不能为0和255，减去这两台，就是254台。我们再来做一个。

255.255.248.0这个子网掩码可以最多容纳多少台电脑？

计算方法：

把将其转换为二进制的四段数字（每段要是8位，如果是0，可以写成8个0，也就是00000000）
11111111.1111111.11111000.00000000

然后，数数后面有几颗0，一共是有11颗，那就是2的11次方，等于2048，这个子网掩码最多可以容纳2048台电脑。

一个子网最多可以容纳多少台电脑你会算了吧，下面我们来个逆向算法的题。
一个公司有530台电脑，组成一个对等局域网，子网掩码设多少最合适？

首先，无疑，530台电脑用Ｂ类ＩＰ最合适（Ａ类不用说了，太多，Ｃ类又不够，肯定是Ｂ类），但是B类默认的子网掩码是255.255.0.0，可以容纳6万台电脑，显然不太合适，那子网掩码设多少合适呢？我们先来列个公式。

2的m次方＝560

首先，我们确定2一定是大于8次方的，因为我们知道2的8次方是256，也就是Ｃ类ＩＰ的最大容纳电脑的数目，我们从9次方一个一个试2的9次方是512，不到560，2的10次方是1024，看来2的10次方最合适了。子网掩码一共由32位组成，已确定后面10位是0了，那前面的22位就是1，最合适的子网掩码就是：11111111.11111111.11111100.00000000，转换成10进制，那就是255.255.252.0。

分配和计算子网掩码你会了吧，下面，我们来看看ＩＰ地址的网段。

相信好多人都和偶一样，认为ＩＰ只要前三段相同，就是在同一网段了，其实，不是这样的，同样，我样把ＩＰ的每一段转换为一个二进制数，这里就拿ＩＰ：192.168.0.1，子网掩码：255.255.255.0做实验吧。

192.168.0.1
11000000.10101000.00000000.00000001
（这里说明一下，和子网掩码一样，每段8位，不足8位的，前面加0补齐。）

ＩＰ　　　　11000000.10101000.00000000.00000001
子网掩码　　11111111.11111111.11111111.00000000

在这里，向大家说一下到底怎么样才算同一网段。

要想在同一网段，必需做到网络标识相同，那网络标识怎么算呢？各类ＩＰ的网络标识算法都是不一样的。Ａ类的，只算第一段。Ｂ类，只算第一、二段。Ｃ类，算第一、二、三段。

算法只要把ＩＰ和子网掩码的每位数AND就可以了。

AND方法：0和1＝0　0和0＝0　1和1＝1
如：And　192.168.0.1，255.255.255.0，先转换为二进制，然后AND每一位
ＩＰ　　　　　　11000000.10101000.00000000.00000001
子网掩码　　　　11111111.11111111.11111111.00000000
得出AND结果　 11000000.10101000.00000000.00000000
转换为十进制192.168.0.0，这就是网络标识，
再将子网掩码反取，也就是00000000.00000000.00000000.11111111，与IP　AND
得出结果00000000.00000000.00000000.00000001，转换为10进制，即0.0.0.1，
这0.0.0.1就是主机标识。要想在同一网段，必需做到网络标识一样。

我们再来看看这个改为默认子网掩码的Ｂ类ＩＰ
如ＩＰ：188.188.0.111，188.188.5.222，子网掩码都设为255.255.254.0，在同一网段吗？
先将这些转换成二进制

188.188.0.111　10111100.10111100.00000000.01101111
188.188.5.222　10111100.10111100.00000101.11011010
255.255.254.0　11111111.11111111.11111110.00000000

分别AND，得

10111100.10111100.00000000.00000000
10111100.10111100.00000100.00000000

网络标识不一样，即不在同一网段。判断是不是在同一网段，你会了吧，下面，我们来点实际的。

一个公司有530台电脑，组成一个对等局域网，子网掩码和ＩＰ设多少最合适？

子网掩码不说了，前面算出结果来了11111111.11111111.11111100.00000000，也就是255.255.252.0

我们现在要确定的是ＩＰ如何分配，首先，选一个Ｂ类ＩＰ段，这里就选188.188.x.x吧

这样，ＩＰ的前两段确定的，关键是要确定第三段，只要网络标识相同就可以了。我们先来确定网络号。（我们把子网掩码中的1和IP中的?对就起来，0和*对应起来，如下：）

255.255.252.0　11111111.11111111.11111100.00000000
188.188.x.x　　10111100.10111100.??????**.********

网络标识　　　10111100.10111100.??????00.00000000
由此可知，?处随便填（只能用0和1填，不一定全是0和1），我们就用全填0吧，*处随便，这样呢，我们的ＩＰ就是10111100.10111100.000000**.********，一共有530台电脑，ＩＰ的最后一段1～254可以分给254台计算机，530/254＝2.086，采用进1法，得整数3，这样，我们确定了ＩＰ的第三段要分成三个不同的数字，也就是说，把000000**中的**填三次数字，只能填1和0，而且每次的数字都不一样，至于填什么，就随我们便了，如00000001，00000010，00000011，转换成二进制，分别是1，2，3，这样，第三段也确定了，这样，就可以把ＩＰ分成188.188.1.y，188.188.2.y，188.188.3.y，y处随便填，只要在1～254范围之内，并且这530台电脑每台和每台的ＩＰ不一样，就可以了。

有人也许会说，既然算法这么麻烦，干脆用Ａ类ＩＰ和Ａ类默认子网掩码得了，偶要告诉你的是，由于Ａ类ＩＰ和Ａ类默认子网掩码的主机数目过大，这样做无疑是大海捞针，如果同时局域网访问量过频繁、过大，会影响效率的，所以，最好设置符合自己的ＩＰ和子网掩码^_^