网络寻址

• 网络寻址是网络层的主要职责之一。
• 网络地址始终是逻辑地址，即基于软件的地址。
• 主机也称为终端系统，它只有一个连接到网络的链路。主机和链路之间的边界称为接口。因此，主机只有一个接口。
• 路由器与主机不同，它有两个或多个连接到它的链路。当路由器转发数据报时，它会将数据包转发到其中一条链路上。路由器和链路之间的边界称为接口，路由器可以有多个接口，每个接口对应一条链路。每个接口都能够发送和接收IP数据包，因此IP要求每个接口都有一个地址。
• 每个IP地址长32位，它们以“点分十进制”表示法表示，其中每个字节都以十进制形式书写，并用句点分隔。IP地址看起来像193.32.216.9，其中193表示地址前8位（第一个字节）的十进制表示，32表示地址的第二个8位（第二个字节）的十进制表示。

• 在上图中，路由器有三个接口，标记为1、2和3，每个路由器接口都有自己的IP地址。
• 每个主机都有自己的接口和IP地址。
• 连接到LAN 1的所有接口的IP地址形式为223.1.1.xxx，连接到LAN 2和LAN 3的接口的IP地址形式分别为223.1.2.xxx和223.1.3.xxx。
• 每个IP地址包含两部分。第一部分（IP地址中的前三个字节）指定网络，第二部分（IP地址的最后字节）指定网络中的主机。

有类别寻址

IP地址长32位。IP地址被划分为子类。

• 类 A
• 类 B
• C 类
• D 类
• E类

IP地址被划分为两部分。

• 网络ID：表示网络的数量。
• 主机ID：表示主机的数量。

在上图中，我们观察到每个类别都有特定的IP地址范围。IP地址的类别用于确定类别中使用的位数以及类别中可用的网络和主机数量。

类 A

在A类中，IP地址分配给包含大量主机的网络。

• 网络ID为8位。
• 主机ID为24位。

在A类中，第一个八位字节最高位的第一个比特总是设置为0，其余7比特决定网络ID。24比特决定任何网络中的主机ID。

A类中的网络总数=2⁷=128个网络地址

A类中的主机总数=2²⁴-2=16,777,214个主机地址

类 B

在B类中，IP地址分配给从小型到大型范围的网络。

• 网络ID为16位。
• 主机ID为16位。

在B类中，第一个八位字节的最高位始终设置为10，其余14位决定网络ID。另外16位决定主机ID。

B类中的网络总数=2¹⁴=16384个网络地址

B类中的主机总数=2¹⁶-2=65534个主机地址

C 类

在C类中，IP地址仅分配给小型网络。

• 网络ID为24位。
• 主机ID为8位。

在C类中，第一个八位字节的最高位始终设置为110，其余21位决定网络ID。主机ID的8位决定网络中的主机。

网络总数=2²¹=2097152个网络地址

主机总数=2⁸-2=254个主机地址

D 类

在D类中，IP地址保留给组播地址。它不进行子网划分。第一个八位字节的最高位始终设置为1110，其余比特决定任何网络中的主机ID。

E类

在E类中，IP地址用于未来用途或用于研究和开发目的。它不进行任何子网划分。第一个八位字节的最高位始终设置为1111，其余比特决定任何网络中的主机ID。

分配主机ID的规则

主机ID用于确定任何网络中的主机。主机ID根据以下规则分配：

• 主机ID在任何网络中必须是唯一的。
• 所有比特都设置为0的主机ID不能分配，因为它用于表示IP地址的网络ID。
• 所有比特都设置为1的主机ID不能分配，因为它保留给组播地址。

分配网络ID的规则

如果主机位于同一本地网络内，则它们被分配相同的网络ID。以下是分配网络ID的规则：

• 网络ID不能以127开头，因为127被A类使用。
• 所有比特都设置为0的网络ID不能分配，因为它用于指定本地网络上的特定主机。
• 所有比特都设置为1的网络ID不能分配，因为它保留给组播地址。

有类别网络架构