IP地址及子网--四种IP广播地址

国际规定：把所有的IP地址划分为 A,B,C,D,E。

　　类默认子网掩码：A类为 255.0.0.0; B类为 255.255.0.0; C类为 255.255.255.0。子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。

　　A类地址：范围从0～127，实际上是1～126。0是保留的并且表示所有IP地址，而127也是保留的地址，并且是用于测试环回用的。可用的A类网络有126个。
如：10.0.0.1，第一段号码为网络号码，剩下的三段号码为本地计算机的号码。转换为2进制来说，一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“０”，每个网络能容纳1亿多个主机（2的24次方的主机数目）。以子网掩码来进行区别：255.0.0.0。
　　
　　B类地址：范围从128-191，如172.168.1.1，第一和第二段号码为网络号码，剩下的2段号码为本地计算机的号码。转换为2进制来说，一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“１０”，地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。可用的B类网络有16382个，每个网络能容纳6万多个主机。以子网掩码来进行区别：255.255.0.0。
　　
　　C类地址：范围从192-223，如192.168.1.1，第一，第二，第三段号码为网络号码，剩下的最后一段号码为本地计算机的号码。转换为2进制来说，一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“１１０”。范围从192.0.0.0到223.255.255.255。C类网络可达209万余个，每个网络能容纳254个主机。以子网掩码来进行区别：255.255.255.0。
　　
　　D类地址：范围从224-239，D类IP地址第一个字节以“１１１０”开始，它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络，目前这一类地址被用在多点广播（Multicast）中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机，它标识共享同一协议的一组计算机。 IP网络的多播一般通过多播IP地址来实现。多播IP地址就是D类IP地址，即224.0.0.0至239.255.255.255之间的IP地址。

　　E类地址：范围从240-254，以“11110”开始，为将来使用保留。

全零（“０.０.０.０”）地址对应于当前主机。全“1”的IP地址（“255．255．255．255”）是当前子网的广播地址。

 

　
　　在日常网络环境中，基本是都在使用B,C两大类地址，而ADE这3类地址都不打可能被使用到。

　　从上述描述中，就可以看到有很多朋友会犯的一个错误，就是把192开头的IP地址设置成B类地址，虽然说在局域网中的网络通讯并不会受到影响，但事实上是不规范的一种划分行为。 

  　 
　　
       在这么多网络IP中，国际规定有一部分IP地址是用于我们的局域网使用，也就是属于私网IP，不在公网中使用的，它们的范围是：

       10.0.0.0～10.255.255.255 
       172.16.0.0～172.31.255.255 
       192.168.0.0～192.168.255.255  
  
----例子练习----------

举例说明

现在，通过举一些实际例子，大家可以对子网掩码和主机块的十进制算法有深刻的了解。

1．已知所需子网数12，求实际子网数。

这里实际子网数指Subnet_num，由于12最接近2的幂为16（24），即Subnet_block=16，那么Subnet_num=16－2=14，故实际子网数为14。

2．已知一个B类子网的每个子网主机数要达到60×255个(约相当于X.Y.0.1～X.Y.59.254的数量)，求子网掩码。

首先，60接近2的幂为64（26），即IP_block=64; 其次，子网掩码M=256－IP_block=256－64=192，最后由子网掩码格式B类是255.255.M.0得出子网掩码为255.255.192.0。

3．如果所需子网数为7，求子网掩码。

7最接近2的幂为8，但8个Subnet_block因为要保留首、尾2个子网块，即 8－2=6< 7，并不能达到所需子网数，所以应取2的幂为16，即Subnet_block=16。因为IP_block=256/Subnet_block=256/16=16，所以子网掩码M=256－IP_block=256－16=240。

4．已知网络地址为211.134.12.0，要有4个子网，求子网掩码及主机块。

由于211.Y.Y.Y是一个C类网，子网掩码格式为255.255.255.M，又知有4个子网，4接近2的幂是8（23），所以Subnet_block=8，Subnet_num=8－2=6，IP_block=256/Subnet_block=256/8=32，子网掩码M=256－IP_block=256－32=224，故子网掩码表示为255.255.255.224。又因为子网块的首、尾两块不能使用，所以可分配6个子网，每个子网有32个可分配主机块，即32～63、64～95、96～127、128～159、160～191、192～223，其中首块（0～31）和尾块（224～255）不能使用。

由于每个子网块中的可分配主机块又有首、尾两个不能使用（一个是子网网络地址，一个是子网广播地址），所以主机块分别为33～62、65～94、97～126、129～158、161～190及193～222，因此子网掩码为255.255.255.224，主机块共有6段，分别为211.134.12.33～211.134.12.62、211.134.12.65~211.134.12.94、211.134.12.97～211.134.12.126、211.134.12.129～211.134.12.158、211.134.12.161～211.134.12.190及211.134.12.193～211.134.12.222。任选其中的4段作为4个子网。
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四种IP广播地址(2005-11-9)

广播”在网络中的应用较多，如客户机通过DHCP自动获得IP地址的过程就是通过广播来实现的。但是同单播和多播相比，广播几乎占用了子网内网络的所有带宽。

拿开会打一个比方吧，在会场上只能有一个人发言，想象一下如果所有的人同时都用麦克风发言，那会场上就会乱成一锅粥。集线器由于其工作原 理决定了不可能过滤广播风暴，一般的交换机也没有这一功能，不过现在有的网络交换机（如全向的QS系列交换机）也有过滤广播风暴功能了，路由器本身就有隔 离广播风暴的作用。 　　广播风暴不能完全杜绝，但是只能在同一子网内传播，就好像喇叭的声音只能在同一会场内传播一样，因此在由几百台甚至上千台电脑构成的大中型局域网中， 一般进行子网划分，就像将一个大厅用墙壁隔离成许多小厅一样，以达到隔离广播风暴的目的。 　　

在IP网络中，广播地址用IP地址“255.255.255.255”（下面的第一类，受限的广播）来表示，这个IP地址代表同一子网内所有的IP地址。

一、受限的广播

受限的广播地址是255.255.255.255。该地址用于主机配置过程中IP数据报的目的地址，此时，主机可能还不知道它所在网络的网络掩码，甚至连它的IP地址也不知道。在任何情况下，路由器都不转发目的地址为受限的广播地址的数据报，这样的数据报仅出现在本地网络中。

一个未解的问题是：如果一个主机是多接口的，当一个进程向本网广播地址发送数据报时，为实现广播，是否应该将数据报发送到每个相连的接口上？如果不是这样，想对主机所有接口广播的应用必须确定主机中支持广播的所有接口，然后向每个接口发送一个数据报复制。

大多数BSD系统将255.255.255.255看作是配置后第一个接口的广播地址，并且不提供向所属具备广播能力的接口传送数据报的功能。不过，routed和rwhod（BSDrwho客户的服务器）是向每个接口发送UDP数据报的两个应用程序。这两个应用程序均用相似的启动过程来确定主机中的所有接口，并了解哪些接口具备广播能力。同时，将对应于那种接口的指向网络的广播地址作为发往该接口的数据报的目的地址。

HostRequirementsRFC没有进一步涉及多接口主机是否应当向其所有的接口发送受限的广播。

二、指向网络的广播  主机号为全1

A类网络广播地址为netid.255.255.255，其中netid为A类网络的网络号。一个路由器必须转发指向网络的广播，但它也必须有一个不进行转发的选择。

三、指向子网的广播（主机号的尾号，所以不能分配常规IP）

指向子网的广播地址为主机号为全1且有特定子网号的地址。作为子网直接广播地址的IP地址需要了解子网的掩码。例如，如果路由器收到发往 128.1.2.255的数据报，当B类网络128.1的子网掩码为255.255.255.0时，该地址就是指向子网的广播地址；但如果该子网的掩码为 255.255.254.0，该地址就不是指向子网的广播地址。

四、指向所有子网的广播： 子网号及主机号为全1

指向所有子网的广播也需要了解目的网络的子网掩码，以便与指向网络的广播地址区分开。

例如，如果目的子网掩码为255.255.255.0，那么IP地址128.1.255.255是一个指向所有子网的广播地址。然而，如果网络没有划分子网，这就是一个指向网络的广播。