ip 地址的分类和划分总结核心就是把 ipv4 地址按照传统分类编址划分成 A 类 B 类 C 类 D 类 E 类五大类,同时现代网络更多使用无类划分也就是子网掩码 CIDR 方式做子网拆分,不再死板依赖传统分类,传统分类编址是早期互联网设计方案,通过第一个字节的高位比特来区分类别,确定网络位和主机位,计算每个网段可以容纳的主机数量,而子网划分是在原有网段基础上,借用主机位当做网络位,把一个大网段拆分成多个小子网,用来节约 ip 地址,隔离广播域,优化局域网管理。很多学习者容易混淆传统分类和 CIDR 无类划分,传统分类有固定网络位长度,缺点是地址浪费严重,比如 C 类网段最多 254 台主机,B 类可以容纳六万多主机,很多场景不需要这么多主机,所以后来推出子网划分技术,也就是 VLSM 可变长子网掩码,能够按照实际需求灵活切分子网,是计算机网络考试和网络运维的核心知识点,掌握 ip 地址的分类和划分总结,才能看懂网段计算,处理局域网规划,排障和路由配置。
一 传统 ipv4 地址分类
ipv4 总长度是 32 位,由四个十进制字节组成,每一段取值 0 到 255,通过首字节高位标识类别
1 A 类地址
首字节最高位是 0,网络位占 8 位,主机位占 24 位
首字节范围 0 到 127
可用网络数量和主机数量都非常大,适合超大型骨干网络
注意 127 网段是环回测试地址,127.0.0.1 专门用来本机测试,不属于正式商用网段
2 B 类地址
首字节最高两位是 10,网络位占 16 位,主机位占 16 位
首字节范围 128 到 191
适合中型大型企业网络,单个网段理论主机数量 65534 台
3 C 类地址
首字节最高三位是 110,网络位占 24 位,主机位占 8 位
首字节范围 192 到 223
适合小型局域网,单个网段可用主机 254 台,是家用和小型办公最常见类型
4 D 类地址
首字节最高四位是 1110,首字节范围 224 到 239
属于组播地址,不区分网络位主机位,不分配给单台主机,用于组播通信
5 E 类地址
首字节最高四位是 1111,首字节范围 240 到 255
保留实验测试用途,正式网络不投入使用
传统分类对照表
| 类别 | 首字节范围 | 网络位 | 主机位 | 主要用途 |
|---|---|---|---|---|
| A 类 | 0 到 127 | 8 位 | 24 位 | 超大型骨干网 |
| B 类 | 128 到 191 | 16 位 | 16 位 | 大中型企业 |
| C 类 | 192 到 223 | 24 位 | 8 位 | 小型局域网 |
| D 类 | 224 到 239 | 无固定主机位 | 组播通信 | 组播业务 |
| E 类 | 240 到 255 | 保留 | 实验预留 | 测试研究 |
私有 ip 地址段
在分类里面还有一组特殊私有地址,不能在公网路由,只可以局域网内部使用
A 类私有 10.0.0.0 到 10.255.255.255
B 类私有 172.16.0.0 到 172.31.255.255
C 类私有 192.168.0.0 到 192.168.255.255
二 子网划分基础原理
子网划分本质就是借用主机位,把主机位拿出一部分改成子网位,原来的大网段就拆成多个独立小子网
每个子网都包含网络地址 可用主机地址 广播地址
网络地址是子网第一个地址,代表整个网段,不能分配给主机
广播地址是子网最后一个地址,用于本网段广播,不能分配给主机
所以计算可用主机数量公式是 2 的主机位次方 减 2,减去的就是网络地址和广播地址
CIDR 无类划分
CIDR 写法是 ip 后面加斜杠加数字,比如 192.168.1.0/24,斜杠后面数字代表网络位总长度,不再受传统 ABC 类固定类别限制,VLSM 可变长子网掩码就是在同一个大网段里面,不同子网可以使用不一样长度的子网掩码,实现按需划分,避免地址浪费
三 子网划分计算步骤
第一步确认原始大网段,确认原始网络位和主机位
第二步确定需要拆分多少个子网,计算需要借用多少位主机位,借用位数满足 2 的 n 次方大于等于需要子网数量
第三步计算新子网掩码,网络位全部置 1,主机位全部置 0,转换成十进制
第四步逐个算出每个子网的网络地址,广播地址,可用主机范围
第五步核对每个子网可用主机数量是否满足业务需求
四 划分举例
原始网段 192.168.1.0/24,想要拆成 4 个子网
需要借用 2 位主机位,2 的 2 次方等于 4
新网络位变成 26 位,子网掩码 255.255.255.192
四个子网分别是
192.168.1.0/26
192.168.1.64/26
192.168.1.128/26
192.168.1.192/26
每个子网可用主机数量是 2 的 6 次方减 2 等于 62 台主机
五 传统分类和 CIDR 划分对比
| 对比项 | 传统分类编址 | CIDR 子网划分 |
|---|---|---|
| 网络位 | 固定长度 | 可以灵活调整 |
| 地址利用率 | 容易浪费 | 按需拆分节约地址 |
| 适用场景 | 早期互联网 | 现在主流局域网规划 |
| 广播域 | 网段大广播范围大 | 拆分后广播域变小 |
六 进阶要点
现在公网路由已经基本淘汰传统分类编址,全部采用 CIDR 路由聚合,也就是超网,超网和子网划分是反向操作,把多个连续小网段合并成一个大网段,减少路由表条目。做 ip 地址的分类和划分总结练习的时候,一定要记住每个子网必须扣除网络地址和广播地址,很多初学者计算可用主机的时候忘记减 2,出现计算错误。另外环回地址组播地址保留地址不能当做普通主机 ip 来做子网规划。
【常见问题】
问题 1 ip 地址的分类和划分总结里面 C 类地址单个网段可用主机是多少
回答 1 ip 地址的分类和划分总结里面 C 类地址主机位是 8 位,可用主机数量是 2 的 8 次方减 2 等于 254 台,减去网络地址和广播地址,这两个地址不能分配给主机使用。
问题 2 ip 地址的分类和划分总结里面传统分类和 CIDR 子网划分最大区别是什么
回答 1 ip 地址的分类和划分总结里面,传统分类编址网络位是固定不变的,CIDR 子网划分可以灵活借用主机位调整网络位长度,按需拆分网段,解决传统分类地址浪费的问题。
问题 3 ip 地址的分类和划分总结里面私有 ip 能不能直接在公网使用
回答 1 ip 地址的分类和划分总结里面的私有 ip 地址段,只允许局域网内部通信,公网路由器不会转发私有 ip 数据包,想要访问公网必须搭配 NAT 地址转换。
【免责申明】
本文内容仅作为计算机网络基础知识学习参考,相关计算和规则基于 ipv4 标准,实际网络部署还要结合路由设备厂商特性,考试和工程应用请以官方教材和现场业务要求为准,因计算错误或者规划失误造成网络故障,相关风险由使用者自行承担。


