一图看懂IP地址划分原理（IP的A,B,C,D,E类地址），绝对准确无误！

首先简单说明，IP是什么？有什么作用？

IP（Internet Protocol），即网际互联协议，是TCP/IP体系中的网络层协议。设计IP的目的是为了提高网络的可扩展性：
一是解决互联网问题，实现大规模、异构网络的互联互通；
二是分割顶层网络应用和底层网络技术之间的耦合关系，以利于两者的独立发展。
根据端到端的设计原则，IP只为主机提供一种无连接、不可靠的、尽力而为的数据包传输服务。

通俗地说，IP地址就像一个家庭的住址，每家每户都有一个地址一个门牌号，IP就是这个门牌号。IP的无连接类似于上世纪八九十年代的邮递服务。当邮递员投递信件时只管投递到目标门牌号，至于对方最终到底拿没拿到信件、是否拿到了完整的信件、读没读信件，寄信人是不知道的。

既然提到了IP，就不得不简单提一嘴IP和TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）与UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）的关系。举一个不是完全恰当的例子：IP地址送信就像邮递员只把信件放到楼下信箱中，而UDP会用最快的速度将信件送到收信人家门口，但不会保证信件是完整的；TCP速度没有多快，但TCP会将信件送到收信人手中并确认收信人收到了信件，且会通知寄信人，如果在运输途中，信件弄丢了一页，TCP还会把丢失的信件重新送到收信人手中。

接下来详细解释IP地址是如何划分的。
最初设计互联网络时，为了便于寻址以及层次化构造网络，每个IP地址都由网络号+主机号两部分组成。同一个物理网络上的所有主机都使用同一个网络号，每个子网络上的主机都有一个主机号与其对应。
IP地址根据网络号的不同分为5种类型，A类地址、B类地址、C类地址、D类地址和E类地址。E类地址作为保留地址，为将来使用保留，此处便不再赘述。下面详细描述IPv4的构成及分类：

IPv4地址由32位二进制数构成，每8位为1组，为了简洁明了，一般都写做10进制形式，例如：

根据可分配的IP数量的不同，IP地址可以被划分为A、B、C、D、E五类地址。划分方式如下图所示：

在对上表做出解析前，首先要明确以下几点：
1）当主机号全为1时，表示该网络广播地址；当主机号全为0时，表示该网络本身。这两个地址都是不分配的。
2）当网络号为127时，表示环回测试地址，也不分配。也就是说，网络号为127的，根本不是一个网络地址。
3）网络号二进制位全0表示本网络，故A类地址中的0（00000000）网络号不分配，A类地址会从网络号1（00000001）开始分配。而B,C类地址因为开头的二进制位已经固定含1，不可能出现二进制位全0的情况，所以不需要考虑上述问题。但作为保留地址，B类地址中的128.0和192.0.0网络号也不分配
4）A、B、C类地址中可指派的全部为单播地址，D类地址为多播（广播）地址，E类地址作为保留地址使用。

在上述约束的前提下，我们来看表2。

1. A类地址
a）网络号共8位，第1位固定为0，剩余7位可选，故可指派的网络号有2^7-2个（减2是因为减去了二进制位全0网络号和127换回测试地址网络号）
b）主机号24位，可分配主机数为2^24-2=16777214个（主机号全0和全1的不分配，故减2）；
c）第一个可分配的网络号为1，最后一个为126（127不分配）；
d）综上，A类地址共(2^7-2)*(2^24-2)≈2^31个，总地址空间为2^32个，故A类地址占总地址空间的50%。

2. B类地址
a）网络号共16位，第1，2位固定为10，剩余14位可选，故可指派的网络号有2^14-1个（减1是因为减去了128.0这个保留地址）
b）主机号16位，可分配主机数为2^16-2=65534个（主机号全0和全1的不分配，故减2）；
c）第一个可分配的网络号为128.1，最后一个为191.255；
d）综上，B类地址共(2^14-1)*(2^16-2)≈230个，总地址空间为2^32个，故B类地址占总地址空间的25%。

3. C类地址
a）网络号共24位，第1,2,3位固定为110，剩余21位可选，故可指派的网络号有2^21-1个（减1是因为减去了192.0.0这个保留地址）
b）主机号8位，可分配主机数为2^8-2=254个（主机号全0和全1的不分配，故减2）；
c）第一个可分配的网络号为192.0.1，最后一个为223.255.255；
d）综上，C类地址共(2^21-1)*(2^8-2)≈2^29个，总地址空间为2^32个，故C类地址占总地址空间的12.5%。

4. D类地址
D类地址不分网络地址和主机地址，该类IP地址的前面4位为“1110”，所以网络号取值于224~239之间；后面28位为组播地址ID。这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（Multicasting）中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机，它表示共享同一协议的一组计算机。

5. E类地址
是保留地址，为将来使用保留。该类IP地址的最前面为“1111”，所以网络号取值于240~255之间。

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