引言

在溝通生產網絡部署的時候，應用開發人員在與網絡管理員溝通中經常會遇到很多術語，如何不能很好理解相應的概念溝通起來就會非常費勁，經常遇到的問題如：

1. A、B、C類地址是什么？
2. 什么是子網掩碼？
3. 什么是CIDR？

往下看，本文將對這些術語的來龍去脈進行詳細解釋。

一、網絡地址分類

在internet中，無論想要訪問一個終端或者被一個終端訪問，都需要一個唯一的標志，也就是IP地址(Internet Protocol Address)。終端之間的互聯使用路由器進行轉發，路由器維護著一張路由表，路由表記錄著IP地址的路由關系，收到請求后根據目的地址IP和路由表決策進行分發。

由于全世界的終端數量是非常恐怖的，如果每個終端都分配一個不規則的IP地址，那么路由表就記錄全世界的IP地址，這是一個龐大的數字，路由表將會非常的大，造價和性能都是挑戰，對于路由器來說是難以承受的。

于是為了方便尋址，就出現了網絡號和主機號，也就是將IP地址分為網絡地址+主機地址,網絡地址用于標志一個網絡，主機地址用于標志網絡內部的終端，這樣子一來路由器只需要維護一個網絡地址的方向就可以找到擁有同個網絡地址的所有IP對應的終端了。

當區分網絡地址和主機地址以后，為了適應不同的網絡需要，例如有些大型企業或者政府機構需要大型網絡，有些小企業只需要一個小網絡，如果固定了網絡地址位數和主機地址位數，那么勢必有些使用場景會有地址不夠的情況，有些則會有浪費的情況，于是網絡地址和主機地址的位數就變成了動態可變化的，這就人為進行了分類，于是就出現了ABCDE五類網絡地址，分別適用于不同的使用場景。

如何來區分A、B、C類IP地址呢？我們知道IP是32位的二進制，常用點分十進制的寫法，例如192.168.56.11，那么可以簡單的通過這四段號碼來進行區分：

• A類地址：在IP地址的四段號碼中，第一段號碼表示網絡地址，剩下的三段號碼表示主機地址，即用二進制表示時由1字節的網絡地址和3字節主機地址組成，網絡地址的最高位必須是“0”。A類IP地址中網絡地址的標識長度為7位，主機標識的長度為24位。由于只有7位的網絡地址標識，A類網絡地址數量較少，可以用于主機數達1600多萬臺的大型網絡。 A 類占整個地址空間的 50%。 然而，只有 126 個組織可以分配 A 類網絡地址。 有趣的是，每個組織都可以為 16,000,000 臺主機提供地址。 超大型組織會分配整個 A 類地址塊。 時至今日，仍有公司和政府組織擁有 A 類地址。 例如，通用電氣公司擁有 3.0.0.0/8，蘋果電腦公司擁有 17.0.0.0/8，美國 郵政總局擁有 56.0.0.0/8。
• B類地址：在IP地址的四段號碼中，前兩段號碼為網絡地址，剩下的兩段號碼表示主機地址。如果用二進制表示IP地址的話，B類IP地址就由2字節的網絡地址和2字節主機地址組成，網絡地址的最高位必須是“10”。B類IP地址中網絡的標識長度為14位，主機標識的長度為16位，B類網絡地址適用于中等規模規模的網絡，每個網絡所能容納的計算機數為6萬多臺。 B 類占整個地址空間的 25%。 最多 16,384 個組織可以分配 B 類網絡地址，每個網絡可以支持 65,534 臺主機。 只有那些特大型的公司/組織或政府部門有可能會使用到所有 65,000 個地址。 與 A 類網絡類似，B 類地址空間浪費許多 IP 地址。
• 一個C類IP地址是指，在IP地址的四段號碼中，前三段號碼為網絡號碼，剩下的一段號碼為本地計算機的號碼。如果用二進制表示IP地址的話，C類IP地址就由3字節的網絡地址和1字節主機地址組成，網絡地址的最高位必須是“110”。C類IP地址中網絡的標識長度為21位，主機標識的長度為8位，C類網絡地址數量較多，適用于小規模的局域網絡，每個網絡最多只能包含254臺計算機。 C 類占整個地址空間的 12.5%。 許多組織可以獲得 C 類網絡，但是限于它們能夠連接的主機總數。 事實上，在許多情況下，C 類地址對于大多數中型企業來說通常太小。

類別	最大網絡數	IP地址范圍	有效IP地址范圍	單個網段最大主機數	預留IP	私有IP
A	126(2^7-2)	1.0.0.0-127.255.255.255	1.0.0.1-127.255.255.254	16777214	1.0.0.0、127.255.255.255	10.0.0.0-10.255.255.255
B	16384(2^14)	128.0.0.0-191.255.255.255	128.0.0.1-191.255.255.254	65534	128.0.0.0、191.255.255.255	172.16.0.0-172.31.255.255
C	2097152(2^21)	192.0.0.0-223.255.255.255	192.0.0.1-223.255.255.254	254	192.0.0.0、223.255.255.255	192.168.0.0-192.168.255.255

可以發現1.0.0.0、128.0.0.0和192.0.0.0都不在有效可使用的地址范圍內，這是因為這幾個地址都是各網絡分類的網絡地址，指代了這個網絡。

127.255.255.255、191.255.255.255和223.255.255.255同樣不在有效IP地址范圍內，因為他們屬于該對應網絡的廣播地址。

按照規定主機位全為0的時候為其網絡地址，全為1為該網絡的廣播地址，這個兩地址是保留的不能分配給設備使用。

A類地址的網絡數為2^7-2，減掉的2個一個是全0的情況，一般情況下從1開始，所以全0不計算在內，另外一個是127的網絡，127一般用于本機回環，也不計算在可用范圍內。

• D類地址：D類地址比較特殊，主要用于多點廣播（Multicast，也稱為多播）之中作為多播組IP地址，所以也被稱為廣播地址，它的第1個字節的前四位固定為1110，IP地址范圍為：224.0.0.0-239.255.255.255。
• E類地址：主要保留用于實驗或者將來使用，它的第1個字節的前四位固定為1111，IP地址范圍為：240.0.0.0-255.255.255.254。

每一類地址都有一段私有IP，一般不用于公網而是被用于私有局域網，例如C類地址的192.168.0.0-192.168.255.255就是比較常見的局域網地址。

B類地址中169.254.0.0-169.255.255.255屬于保留地址，如果終端配置了通過DHCP自動獲取IP地址，但是又找不到DHCP服務器，那么就會從169.254.0.0-169.255.255.255臨時獲取一個地址。

二、子網掩碼

上面說到路由器通常要建立一個轉發表來確定如何將請求轉發到不同的主機，主機數越多，轉發表也就越大，路由器的性能壓力越大，所以針對每個IP進行映射的方案存在缺陷。另外，不管一個網絡內部的主機數量多少，至少都需要分配一個C類的網絡地址，網絡內的地址浪費嚴重。那有沒有什么解決方案呢？答案就是子網掩碼。

通過設定子網掩碼，指定一個IP地址哪些位標識的是網絡地址，哪些位標識的是主機地址，網絡地址相同的IP地址被認為是同一個網絡，可以在無路由的情況下相互通信，通過這種方式認為地將一個比較大的網路劃分了子網，減少了網絡上的通信量，一些較大的企業內部也經常采用這種方式進行子網的劃分，更加方便管理，子網掩碼也叫做地址掩碼。

子網掩碼也是一個32位的2進制數，可以寫成點分十進制的方式，其對應網絡地址的所有位都位1，對應主機地址的所有地位都為0，將32位的子網掩碼與IP地址進行二進制形式的按位邏輯與運算得到的就是網絡地址，將子網掩碼二進制按位取反然后與IP地址進行二進制的邏輯與(AND)運算得出的就是主機地址。按照這種方法，可以知道A類地址的子網掩碼是255.0.0.0，B類地址的子網掩碼是255.255.0.0，C類地址的子網掩碼是255.255.255.0。

三、CIDR的出現

子網掩碼雖然解決了路由表的問題，但是網絡內還是存在大量的IP浪費，并且在實際的應用中，很多的管理員已經講子將掩碼配置成了不定長的形式，實際上A、B、C、D、E的分類名存實亡了。

CIDR的出現非常好地解決了IP浪費和管理上的問題，其全稱是Classless Inter-Domain Routing，即無類別域間路由，是基于可變長子網掩碼VLSM來進行任意長度的前綴的分配的，它使得我們可以將一些不同類別的IP地址合并為一個“超網”地址，打破不同類別網絡地址間的界限，這樣子的話原網絡分類在不同網絡內的未被利用的IP就可以組成一個“超網”對外提供。

CIDR采用的是IP/x，x指的是前x位為網絡前綴，例如192.168.0.1/24，前24位為網絡地址，后8位為主機地址。令主機地址分別為全0和全1就可以得到一個CIDR地址塊的最小地址和最大地址，令網絡前綴全1，主機地址全0，就可以得到子網掩碼。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的彻底理解IP地址分类与CIDR IP地址理解)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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