IP地址與CIDR

一、概念

IP(v4)地址是一個4位元組（共32bit），32位的二進位制的數字，被分為4段，每段8位，段與段之間用.號分隔，為了便於表達和識別，IP地址是以十進位制形式表示,例如：127.0.0.1。由 網路ID 和 主機ID 組成，網路中唯一標識一臺計算機。網路ID標識計算機所處的網段，主機ID標識計算機在網段中所處的位置。

網路ID的是Internet上的一個子網，而主機ID的是子網中的某臺主機。網際地址分解成兩個域後，帶來了一個重要的優點：IP資料包從網際上的一個網路到達另一個網路時，選擇路徑可以基於網路而不是主機。在大型的網際中，這一點優勢特別明顯，因為路由表中只儲存網路資訊而不是主機資訊，這樣可以大大簡化路由表。

二、IP地址分類：

為了方便IP定址分為A、B、C、D、E五類，每類IP地址對各個IP地址中用來表示網路ID和主機ID的位數作了明確的規定。

1. A類

A類地址用IP地址 前8位表示網路ID （1位元組）， 後24位表示主機ID （3位元組）。A類地址用來表示網路ID的第一位必須以0開始，其他7位可以是任意值， 當其他7位全為0是網路ID最小，即為0；當其他7位全為1時網路ID最大，即為127。完整的IP二進位制：

00000000 . 000000000 . 000000000 . 000000000
abcd
看a部分:
第一位為0，其他7位為0，那麼a部分為00000000，轉成十進位制0*2^7+0*2^6+0*2^5+0*2^4+0*2^3+0*2^2+0*2^1+0*2^0 = 0
第一位為0，其他7位為1，那麼a部分為01111111，轉成十進位制0*2^7+1*2^6+1*2^5+1*2^4+1*2^3+1*2^2+1*2^1+1*2^0 = 127

網路ID不能為0，它有特殊的用途，用來表示所有網段，所以網路 ID最小為1.

網路ID不能為127；127用來作為網路環回測試用。

所以A類網路網路ID的有效範圍是1-126共126個網路 1.0.0.0~126.255.255.255 ,預設子網掩碼/8,即255.0.0.0 (其中127.0.0.0~127.255.255.255為環回地址,用於本地環回測試等用途)。每個A類網路最多可以連線2^24-2臺主機（2個保留地址）。

2. B類

B類地址用IP地址 前16位表示網路ID （2位元組）， 後16位表示主機ID （2位元組）。B類地址用來表示網路ID的前兩位必須以10開始，其他14位可以是任意值， 當其他14位全為0是網路ID最小，即為128；當其他14位全為1時網路ID最大，即為191。完整的IP二進位制：

10000000 . 000000000 . 000000000 . 000000000
abcd
看ab部分:
前2位為10，其他14位為0，那麼ab部分為10000000 00000000，轉成十進位制1*2^7+0*2^6+0*2^5+0*2^4+0*2^3+0*2^2+0*2^1+0*2^0 = 128
前2位為10，其他14位為1，那麼ab部分為10111111 11111111，轉成十進位制1*2^7+0*2^6+1*2^5+1*2^4+1*2^3+1*2^2+1*2^1+1*2^0 = 191

所以B類網路網路ID第一個位元組有效範圍是128-191，共16384個（2^14）B類網路 128.0.0.0~191.255.255.255 ,預設子網掩碼/16.每個B類網路最多可以連線2^16-2臺主機（2個保留地址）。

3. C類

C類地址用IP地址 前24位表示網路ID （3位元組）， 後8位表示主機ID （1位元組）。C類地址用來表示網路ID的前三位必須以110開始，其他21位可以是任意值， 當其他21位全為0是網路ID最小，即為192；當其他21位全為1時網路ID最大，即為223。，完整的IP二進位制：

10000000 . 000000000 . 000000000 . 000000000
abcd
看abc部分:
前3位為110，其他21位為0，那麼ab部分為11000000 00000000 00000000，轉成十進位制1*2^7+1*2^6+0*2^5+0*2^4+0*2^3+0*2^2+0*2^1+0*2^0 = 192
前3位為110，其他21位為1，那麼ab部分為11011111 11111111 11111111，轉成十進位制1*2^7+1*2^6+0*2^5+1*2^4+1*2^3+1*2^2+1*2^1+1*2^0 = 223

所以C類網路網路ID第一個位元組有效範圍是192-223，共個2^21C類網路 192.0.0.0~223.255.255.255 ,預設子網掩碼/24.每個C類網路最多可以連線2^8-2(254臺)臺主機（2個保留地址）。

4. D類

一般於用組播，沒有網路ID和主機ID之分，D類IP地址的第一個位元組前四位必須以1110開始，其他28位可以是任何值，IP範圍224.0.0.0~239.255.255.255。

5. E類

一般用於研究用途，沒有網路ID和主機ID之分，E類IP地址的第一位元組前四位必須以1111開始，其它28位可以是任何值，240.0.0.0~255.255.255.255(其中255.255.255.255為全網廣播地址)