IP 地址分类是 IPv4 编址体系里早期设计的标准划分方式,它依靠 IP 地址第一个字节的高位比特特征,把 IPv4 地址划分成 A 类 B 类 C 类 D 类 E 类五大类别,不同类别自带固定的网络位长度和主机位长度,以此决定每个类别可以容纳的网络数量以及单网络内部能够接入的主机数量,这套分类方案在互联网早期被广泛使用,核心目的是让路由器快速识别网段规模,简化路由转发判断,现在虽然已经被无类域间路由 CIDR 逐步替代,但是理解 IP 地址分类依然是学习子网划分路由原理的基础。分类编址的设计思路是在 IP 地址 32 位结构里,用最前面的标识位作为类别标记,路由器拿到目标 IP 之后,只需要读取开头几位,就能立刻判定属于哪一类 IP,直接算出网络号,不需要额外复杂计算,在网络设备性能有限的年代大幅提升转发效率,但是这套固定分类存在明显缺陷,主机数量和网络数量配比不够灵活,很容易造成地址浪费,这也是后来推出 CIDR 无类编址的根本原因。
五类 IP 地址详细说明
A 类地址
A 类地址第一个字节最高位固定为 0,剩下 7 位作为网络号,后面 24 位全部为主机位。A 类适合超大型网络,单一个 A 类网络可以支持非常多主机,全球 A 类网络总数很少,早期大多分配给大型机构骨干网络。网络号取值范围是 1 到 126,注意 127 这个网段保留作为环回测试地址,不能分配给真实主机使用。
B 类地址
B 类地址第一个字节最高两位固定为 10,前面 16 位是网络号,后面 16 位为主机位。B 类定位是中型规模网络,单网络主机数量介于 A 类和 C 类之间,过去大量企业校园网使用 B 类 IP 地址分类。
C 类地址
C 类地址第一个字节最高三位固定为 110,前面 24 位是网络号,后面 8 位为主机位。C 类适合小型局域网,单个 C 类网络可用主机数量很少,家用小型办公网络最常见,因为主机位只有 8 位,去掉网络地址和广播地址之后可用主机数量有限。
D 类地址
D 类地址第一个字节最高四位固定为 1110,D 类不区分网络号和主机号,不属于单播主机地址,专门用于组播也就是多播场景,用来向一组设备同时发送数据,不能分配给某一台单独主机作为主机 IP。
E 类地址
E 类地址第一个字节最高四位固定为 1111,属于保留实验地址,不用于正式公网通信,预留做技术研发测试,正常业务网络不会分配 E 类地址给终端设备。
IP 地址分类参数对照表
| 类别 | 标识位 | 网络位长度 | 主机位长度 | 首字节范围 | 用途 |
|---|---|---|---|---|---|
| A 类 | 0 | 8 位 | 24 位 | 1 到 126 | 超大型网络 |
| B 类 | 10 | 16 位 | 16 位 | 128 到 191 | 中型网络 |
| C 类 | 110 | 24 位 | 8 位 | 192 到 223 | 小型网络 |
| D 类 | 1110 | 无主机位划分 | 无主机位划分 | 224 到 239 | 组播 |
| E 类 | 1111 | 无主机位划分 | 无主机位划分 | 240 到 255 | 保留实验 |
分类编址重要补充知识点
1 网络地址与广播地址
每一类 IP 地址对应的网段,主机位全部为 0 的是网络地址,代表整个网段本身,不能分配给主机。主机位全部为 1 的是广播地址,用于向本网段所有主机发送广播数据包,同样不能分配给主机。计算可用主机数量的时候,必须把这两个地址扣除。
2 环回地址 127.0.0.0 网段
这个网段虽然属于 A 类 IP 地址分类范围,但是专门保留,本机访问 127.0.0.1 就是测试本机 TCPIP 协议栈是否正常工作,数据包不会发送到物理网卡,也不会出现在外部网络。
3 私有地址在分类编址中的位置
私有地址分别落在 A 类 B 类 C 类 IP 地址分类里面,也就是 10 开头属于 A 类私有段,172.16 到 172.31 属于 B 类私有段,192.168 开头属于 C 类私有段,私有地址依然遵循原有 IP 地址分类的比特标识规则,只是不能在公网路由。
4 分类编址的局限性
固定长度网络位无法灵活调整网段大小,如果企业只需要几十台主机,却拿到一整个 B 类地址,会浪费海量 IP 资源,地址利用率偏低,加速 IPv4 地址枯竭,因此后续引入 CIDR,可以自定义前缀长度,不再强制绑定 ABC 三类固定划分,也就是无类编址。
判断一个 IP 属于哪一类的操作步骤
第一步 取出这个 IPv4 地址第一个十进制字节,转换成二进制形式。
第二步 从二进制最左侧高位开始读取标识位,对照五类 IP 地址分类的标识位规则匹配。
第三步 匹配成功之后,确定网络位和主机位长度,分离出网络号和主机号。
第四步 确认该地址是单播地址组播地址还是保留地址,检查是否属于环回或者私有特殊地址。
传统 IP 地址分类是 IPv4 编址的原生设计,依靠高位标识快速区分网络规模,在早期互联网起到关键作用,虽然现在主流组网已经采用 CIDR 无类编址,但是 ABCDE 分类仍然是网络基础考试排障理解路由原理的核心知识点,掌握 IP 地址分类之后,才能继续深入学习子网掩码子网划分等进阶内容。
【常见问题】
问题 1 为什么 127 开头地址虽然属于 A 类 IP 地址分类,却不能分配给外网主机
回答 1 因为 127 网段是 A 类 IP 地址分类里面专门保留的环回网段,IP 地址分类设计时就划定这个网段用于本机协议测试,数据包不会经过外部网卡转发,所以不能当作普通公网主机地址对外通信。
问题 2 D 类 IP 地址分类能不能像 C 类地址一样分配给电脑单独使用
回答 2 不可以,D 类 IP 地址分类是组播专用地址,没有独立主机位概念,它的作用是代表一组接收设备,不是单台主机的身份标识,所以不能单独分配给一台电脑作为主机 IP。
问题 3 现在还在用传统 IP 地址分类吗,和 CIDR 有什么区别
回答 3 现在公网路由主流使用 CIDR 无类编址,传统 IP 地址分类已经不再强制使用,传统 IP 地址分类是固定网络位,CIDR 可以自由指定前缀长度,不再受 ABC 三类固定划分限制,解决传统 IP 地址分类地址浪费的缺陷。
【免责申明】
本文内容仅用于计算机网络基础知识学习参考,不构成任何网络规划地址分配运维操作的专业指导,实际 IP 地址分类规划请结合真实网络环境,参考官方标准规范与专业技术人员建议,因依据本文内容进行操作产生的网络故障或者其他相关问题,本文不承担相关责任。


