4.3IPv4

4.3 IPv4地址

4.3.1 IPv4地址概述

• IPv4地址就是给因特网上的每一台主机的每一个接口分配一个在全世界范围内是唯一的32比特的标识符

• IPv4地址的编址方法的三个历史阶段：

  

点分十进制

32位IPv4地址表示不方便，采用点分十进制表示方法

4.3.2 分类编址的IPv4地址

注意事项：

• 只有A类、B类、C类地址可以分配给网络中的主机或路由器的各接口
• 主机号为全0的地址是网络地址，不能分配给主机或者路由器的各接口
• 主机号为全1的地址是广播地址，不能分配给主机或路由器的各接口

A类地址

最小网络号0，保留不指派

第一个可以指派的网络号为1，网络地址为1.0.0.0

最大网络号为127，作为本地环回测试地址，不指派

• 最小的本地环回测试地址：127.0.0.1
• 最大的本地环回测试地址：127.255.255.254

最后一个可指派的网络号为126，网络地址为126.0.0.0

B类地址

最小网络号也是第一个可指派的网络号128.0

网络地址为128.0.0.0

最大网络号也是最后一个可指派的网络号191.255

C类地址

最小网络号也是第一个可指派的网络号192.0.0

网络地址为192.0.0.0

最大网络号也是最后一个可指派的网络号为 223.255.255

网络地址为223.255.255.0

例题1:

例题2

例题3

4.3.3 划分子网的IPv4地址

如果未标记子网号部分，如何知道分类地址中主机号有多少比特被用作子网号了？

• 32比特的子网掩码可以表明分类IP地址的主机号部分被借用了几个比特作为子网号
  • 子网掩码使用连续的比特1来对应网络号和子网号
  • 子网掩码使用连续的比特0来对应主机号
  • 将划分子网的IPv4地址与其相应的子网掩码进行逻辑与运算，可得IPv4地址所在的子网的网络地址

例题1

C类网218.75.230.0包含256个IP地址

例题2

例题3

默认子网掩码

未划分子网的情况下使用的子网掩码

4.3.4 无分类编址的IPv4地址

无分类域间路由选择CIDR

• 消除了传统的A类、B类、C类地址以及划分子网的概念
• 可以更加有效地分配IPv4的地址空间

斜线记法（CIDR记法）

斜线前面写上网路前缀所占的比特数量

• CIDR将网络前缀相同的连续IP地址组成一个“CIDR地址块”
• 地址快的全部细节：
  • 地址块的最小地址
  • 地址块的最大地址
  • 地址块中的地址数量
  • 地址块聚合某类网络（A类、B类或C类）的数量
  • 地址掩码（子网掩码）

例题1:

例题2:

路由聚合（构造超网）

在路由器的路由表中存在大量重复的路由信息

转换成二进制形式，找出其共同前缀

得到的聚合地址块为：

172.1.4.0/22

• 网络前缀越长，地址块越小，路由越具体
• 若路由器查表转发分组时发现有多条路由可选，选择网络前缀最长的那条，这称为最长前缀匹配，这样路由更具体

例题3

例题4

4.3.5 IPV4的应用划分

• 定长的子网掩码FLSM
  • 使用同一个子网掩码来划分子网
  • 每个子网所分配的IP地址数量相同，造成IP地址的浪费
• 变长的子网掩码VLSM
  • 使用不同的子网掩码来划分子网
  • 每个子网所分配的IP地址数量可以不同，尽可能减少对IP地址的浪费