IP地址格式和表

IP 地址是“Internet Protocol Address”的缩写。它是分配给连接到互联网的每台设备的唯一编号，例如 Android 手机、笔记本电脑、Mac 等。IP 地址表示为由点 (.) 分隔的整数，例如 192.167.12.46。

IP 地址的类型

根据 IP 地址的包含数量，IP 地址被分为两种不同类型。它们是

• IPv4 (Internet Protocol version 4)
• IPv6 (Internet Protocol version 6)

什么是 IPv4？

IPv4 是 IP 的版本 4。它是当前版本且最常用的 IP 地址。它是一个 32 位地址，由四个用点 (.) 分隔的数字组成。此地址对每台设备都是唯一的。例如，66.94.29.13

什么是 IPv6？

IPv4 产生 40 亿个地址，开发人员认为这些地址足够了，但他们错了。IPv6 是下一代 IP 地址。IPv4 和 IPv6 之间的主要区别是 IP 地址的地址大小。IPv4 是一个 32 位地址，而 IPv6 是一个 128 位十六进制地址。IPv6 提供了庞大的地址空间，并且其头部比 IPv4 简单。

要了解更多关于 IPv4 和 IPv6 之间差异的信息，请参阅我们的文章 ipv4 vs. ipv6。

IP 地址格式

最初，IP 地址被分为五个不同的类别，称为**类**。这些划分的 IP 类是 A 类、B 类、C 类、D 类和 E 类。其中，A、B 和 C 类最重要。每个地址类定义了用于其**网络前缀（网络地址）**和**主机号（主机地址）**的不同位数。起始地址的位数决定了地址属于哪个类。

网络地址：网络地址指定分配给你的网络的唯一编号。在上图中，网络地址占 IP 地址的两个字节。

主机地址：主机地址是分配给每台主机的主机的特定地址编号。通过主机地址，网络中的每台机器都能被识别。网络地址对于网络中的每个主机都是相同的，但它们的主机地址必须不同。

IPv4 地址格式

IPv4 的地址格式表示为 **4 个八位字节**（32 位），分为 A 类、B 类和 C 类三个不同的类。

上图显示了 IPv4 的地址格式。IPv4 是一个 32 位十进制地址。它包含四个由“点”分隔的八位字节或字段，每个字段的大小为 8 位。每个字段中的数字范围应为 0-255。

类 A

A 类地址仅使用第一个高位八位字节（字节）来标识网络前缀，其余三个八位字节（字节）用于定义各个主机地址。A 类地址范围在 0.0.0.0 到 127.255.255.255 之间。第一个八位字节的第一个位始终设置为 0（零），接下来的 7 位确定网络地址，其余 24 位确定主机地址。因此，第一个八位字节的范围是 0 到 127（00000000 到 01111111）。

类 B

B 类地址使用最初的两个八位字节（两个字节）来标识网络前缀，其余两个八位字节（两个字节）定义主机地址。B 类地址范围在 128.0.0.0 到 191.255.255.255 之间。第一个高位八位字节的前两位始终设置为 10（一位和零位），接下来的 14 位确定网络地址，其余 16 位确定主机地址。因此，第一个八位字节的范围是 128 到 191（10000000 到 10111111）。

C 类

C 类地址使用前三个八位字节（三个字节）来标识网络前缀，剩余的最后一个八位字节（一个字节）定义主机地址。C 类地址范围在 192.0.0.0 到 223.255.255.255 之间。第一个八位字节的前三位始终设置为 110，接下来的 21 位指定网络地址，剩余的 8 位指定主机地址。其第一个八位字节的范围是 192 到 223（11000000 到 11011111）。

D 类

D 类 IP 地址保留用于多播地址。第一个八位字节的前四位始终设置为 1110，其余位确定任何 IP 地址中的主机地址。第一个高位八位字节的位始终设置为 1110，其余位指定主机地址。D 类地址范围在 224.0.0.0 到 239.255.255.255 之间。在多播中，数据不分配给任何特定的主机，因此无需从 IP 地址中查找主机地址，并且 D 类地址也没有子网掩码。

E 类

E 类 IP 地址保留用于实验目的和未来使用。它不包含任何子网掩码。第一个高位八位字节的位始终设置为 1111，接下来的剩余位指定主机地址。E 类地址范围在 240.0.0.0 到 255.255.255.255 之间。

在每个 IP 地址类中，所有主机位数都由 2 的幂次指定，这表示为特定网络地址可以创建的主机地址总数。A 类地址最多可以包含 2²⁴（16,777,216）个主机号。B 类地址最多可以包含 2¹⁶（65,536）个主机号。C 类地址最多可以包含 2⁸（256）个主机号。

IP 地址的子网地址，通过示例理解

假设一个 A 类地址为 11.65.27.1，其中 11 是网络前缀（地址），65.27.1 指定了网络中的特定主机地址。假设网络管理员想使用 23 到 6 位来标识子网，其余 5 到 0 位来标识主机地址。它可以用**子网掩码**表示，其中 31 到 6 位为 1，其余（5 到 0 位）为 0。

子网掩码（二进制）：11111111 11111111 11111111 11000000

IP 地址（二进制）：00001011 01000001 00011011 00000001

现在，可以通过将完整的 IP 地址和子网掩码进行 AND 运算（1+1=1, 1+0=0, 0+1=0, 0+0=0）来计算子网。结果是

00001011 01000001 00011011 00000000 = 11.65.27.0 子网地址

IPv6 地址格式

所有 IPv6 地址都是 128 位十六进制地址，写成 8 个独立的段，每个段包含 16 位。由于 IPv6 地址以十六进制格式表示，因此其段的范围从 0 到 FFFF。每个段用冒号（:）分隔。它还允许删除每个 16 位段的起始零（0）。如果两个或多个连续的 16 位段包含所有零（0 : 0），则可以使用双冒号（::）进行压缩。

IPv6 地址由 8 个不同的段组成，每个段具有由冒号（:）分隔的 16 位十六进制值。IPv6 地址的表示格式如下

每个“xxxx”组包含一个 16 位十六进制值，而每个“x”是一个 4 位十六进制值。例如

您还可以删除每个 16 位段的起始零（0）。例如，上面的 IPv6 可以通过省略起始零（0）重写如下

您还可以使用双冒号（::）压缩连续的 16 位零段（0 : 0）。但请记住，每个 IP 地址只能执行一次。

IP 地址表格

根据范围，IP 地址分为五个地址类，如下所示。