1. 概述

IP地址的组成

为什么要使用逻辑地址(IP地址)来标识网络设备而不采用网卡设备本身就有的唯一标识物理地址(MAC地址)呢?IP地址的使用到底是基于什么考虑呢？ 
  因为使用IP地址作为设备的唯一标识并不是它们的唯一理由,或者说这个理由并不充分,因为MAC地址已经可以标识设备唯一了,何必再来一个IP地址呢？ IP地址可唯一标识IP网络中的每台设备的所在位置，这才是它真正存在的意义，而MAC地址顶多能标识它是哪个厂家生产的，并不能标识它所处于网络架构的网络位置。 每台主机（计算机、网络设备、外围设备）必须具有唯一的地址 
IP地址由两部分组成 　
  网络ID：(处于高位) 　　　标识网络 　　　每个网段分配一个网络ID 　
  主机ID：(处于低位) 　　　标识单个主机 　由组织分配给各设备 
高位和低位:  
  就是一个数字从左往右,右边的就是高位,左边的就是低位

IPv4地址格式:点分十进制记法

IP地址分类概念的引入

例如IP地址: 10.0.0.7 10.0.0.8 怎么样判断它们是不是属于同一个网段？ 
2者前面都相同,只有后面的7和8不同,我们知道IP地址就是一个32位的二进制数,我们转换成二进制以后如下: 
  10.0.0.7的二进制:00001010 00000000 00000000 00000111 
  10.0.0.8的二进制:00001010 00000000 00000000 00001000 
  这个时候,我们需要按照网络ID位来判断了，即 
  00001010 00000000 00000000 00000111 
  00001010 00000000 00000000 00001000 
  这2者是用哪几位来区分网络ID和主机ID的,于是就有了IP地址分类的概念

IP地址分类

相关公式

公式: 
  网段数=2^(可变网络ID位数) 
  主机数=2^(可变的主机位ID)-2

A类地址

网络ID是高8位,主机ID是后24位低位 
0 000 0000 ~ 0 111 1111：其中高8位中,第一位0是固定不变的 换算成十进制就是:1~127之间 但是0和127都是特殊地址,最终就只有1~126能用
网络数：
  126=2^7(可变网络ID位数)-2 
每个网络中的主机数：
  2^24-2  
默认子网掩码：
  255.0.0.0  
私网地址：
  10.0.0.0 

B类地址

网络ID是高16位,主机ID是后16位低位 
  1000 0000 - 1011 1111 其中高8位中,第一位和第二位是固定不变的10 换成十进制:128~191 
网络数：
  2^14 
每个网络中的主机数：
  2^16-2  
默认子网掩码：
  255.255.0.0  
私网地址：
  172.16.0.0-172.31.0.0

C类地址

网络ID是高24位,主机ID是后8位低位 
  110 0 0000 - 110 1 1111 其中8位24中,第一位和第二位和第三位是固定不变的110 换算成十进制:192~223  
网络数：
  2^21  
每个网络中的主机数：
  2^8-2  
默认子网掩码：
  255.255.255.0  
私网地址：
  192.168.0.0-192.168.255.0

D类地址

D类地址为组播地址   1110 0000 - 1110 1111: 224-239

E类地址

实验室使用地址,即保留未使用,那么地址范围:"240.0.0.0"到"255.255.255.255"

2. 公有地址和私有地址

公有地址

私有地址

特殊地址

0.0.0.0     
  0.0.0.0不是一个真正意义上的IP地址。它表示所有不清楚的主机和目的网络 
255.255.255.255     
  限制广播地址。对本机来说，这个地址指本网段内(同一广播域)的所有主机 
127.0.0.1～127.255.255.254    
  本机回环地址，主要用于测试。在传输介质上永远不应该出现目的地址为"127.0.0.1"的数据包 
224.0.0.0到239.255.255.255     
    组播地址
    224.0.0.1 特指所有主机，
    224.0.0.2 特指所有路由器
    224.0.0.5 指OSPF路由器，地址多用于一些特定的程序以及多媒体程序
169.254.x.x     
  如果Windows主机使用了DHCP自动分配IP地址，而又无法从DHCP服务器获取地址，系统会为主机分配这样地址

保留地址(网络ID和广播地址)