计算机网络IP地址的基础知识是软件评测师考试的重要考点，经常出现在上午场的客观选择题当中。因特网采用了一种通用的地址格式，为因特网中的每一个网络和几乎每一台主机都分配了一个地址，这就使用户切实感觉到它是一个整体。接入因特网的计算机与接入电话网的电话相似，每台计算机或路由器都有一个由授权机构分配的号码，称为IP地址。下面就该知识点并结合例题进行总结学习。
一、IP地址概述
IP地址也是采用分层结构，IP地址由网络号与主机号两部分组成。其中，网络号用来标识一个逻辑网络，主机号用来标识网络中的一台主机。一台主机至少有一个IP地址，而且这个IP地址是全网唯一的，如果一台主机有两个或多个IP地址，则该主机属于两个或多个逻辑网络，一般用做路由器。
在表示IP地址时，将32位二进制码划分为4个字节，每个字节转换成相应的十进制数，字节之间用“.”来分隔。IP 地址的这种表示法称为“点分十进制表示法”，比全是1和0的二进制码容易记忆。例如，IP 地址10001010 00001011 00000011 00011111记为138.11.3.31。
二、IP地址分类
IP地址由网络号与主机号两部分组成，网络号相同的主机可以直接互相访问，网络号不同的主机需通过路由器才可以互相访问。TCP/IP 协议规定，根据网络规模的大小将IP地址分为5类(A、B、C、D、E)，如下图所示：
（1）A类地址：第一个字节用做网络号，且最高位为0，这样只有7位可以表示网络号，能够表示的网络号有128 (2^7) 个，A类网络地址第一个字节的十进制值为000~127。因为全0和全1在地址中有特殊用途（全0代表的是网络，全1代表的是广播），所以去掉有特殊用途的全0和全1地址，这样，就只能表示126个网络号，范围是1~126，127.0.0.1被保留作为本机回送地址。后三个字节用做主机号，有24位可表示主机号，能够表示的主机号有2^24-2个，约为1600万台主机。A类IP地址常用于大型的网络。
（2）B类地址：前两个字节用做网络号，后两个字节用做主机号，且最高位为10，最大网络数为2^14-2=16382，B类网络地址第一个字节的十进制值为128~191。可以容纳的主机数为2^16-2 个，约等于6万多台主机。B类IP地址通常用于中等规模的网络。
（3）C类地址：前三个字节用做网络号，最后一个字节用做主机号，且最高位为110，最大网络数为2^21-2，约等于200多万，C类网络地址第一个字节 的十进制值为192~223，可以容纳的主机数为2^8-2个，等于254台主机。C类IP地址通常用于小型的网络，是最通用的Internet地址。
（4）D类地址：最高位为1110， 是组播地址，主要留给Internet体系结构委员会使用。D类网络地址第一个字节的十进制值为224~239。
（5）E类地址：最高位为11110，保留在今后使用。E类网络地址第一个字节的十进制值为240~255。
三、IPv6
现在的IP协议的版本号为4，所以也称之为IPv4，为了方便网络管理员阅读和理解，使用4个十进制数中间加小数点“.”来表示。但随着因特网的膨胀，IPv4 不论从地址空间上，还是协议的可用性上都无法满足因特网的新要求。这样出现了一个新的IP协议——IPv6 ( Internet Protocol Version 6)，它使用8个十六进制数中间加“:”来表示。IPv6 将原来的32位地址扩展成为128位地址，彻底解决了地址缺乏的问题。
IPv6是IETF设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4) 的下一代IP协议。IPv4核心技术属于美国，其最大问题是网络地址资源有限，从理论上讲，可编址1600万个网络、40 亿台主机。但采用A、B、C三类编址方式后，可用的网络地址和主机地址的数目大打折扣，以至目前的IP地址近乎枯竭。其中北美占有3/4，约30亿个，亚洲只有不到4亿个，中国只有3000多万个。由于地址不足而严重地制约了某些国家因特网的应用和发展。
下面练习题方便大家对该知识点进行巩固学习，主要学会根据IP地址判别属于哪一类地址。
【练习题】如果一个IP地址为202.101.105.22，则该地址属于（）。
A、A类地址
B、B类地址
C、C类地址
D、D类地址
解析：本题考查IP地址划分的相关知识。
我们知道，IP地址分为了网络号和主机号两部分。网络号所占长度决定了整个互联网可以为多少个网络分配IP地址；主机号所占长度决定了所包含网络中最大的主机数。但是整个互联网所包含的网络规模大小不确定，所以设计者选择了一种灵活方案：将IP地址划分成不同的类别，每一类具有不同的网络号位数和主机号位数。如下图所示，IP地址前4位用来决定地址所属的类别：
其中A类地址第一个字节的十进制值的范围为1-127，B类地址第一个字节的十进制值的范围为128-191，C类地址第一个字节的十进制值的范围为192-223，D类地址第一个字节的十进制值的范围为224-239。
题干中的202显然属于C类地址的范畴。
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写于2021年9月24日
作者：昊洋讲师
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