计算机网络如何计算有效ip地址个数,如何计算到底有多少个IP地址及IP地址的种类及取值范围...

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关于IP地址的个数的计算方法,很多地方的知识都是一知半解,并不能给予人们一个正确全面的解答。本人也是经过多方探究与总结,方能明白其中的道理。下面,就为大家介绍如何计算IP地址到底有多少个,并且,所划分出来的不同种类的这些IP地址,它们的地址的取值范围又是如何计算出来的?每类IP地址所对应的数字,都处于某个取值范围之间,而这些数值的取值范围,肯定又都是处于IP总数的范围之内。

一、IP地址总个数的计算方法

要了解这些知识和掌握计算方法,你得有一定的基础知识,至少你应该明白,IP地址是由32位二进制数据来表示的,每8位表示一段,共有四段,如下图。四段自然就是4×8=32位了。

二进制数据由0和1来组成的,这两个数字当中,最小的是0,而最大的数就是1,因此,最小的IP地址的取值范围,那自然就是32个0了,看上图,每段为8个0,4段自然就是32个0了。

同样的道理,最大的IP地址,就是32个1了,每段8位,个个都是1,四段自然就是32个1了,看下图。

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上图就是最大的IP地址。由此,我们就可以得出,IP地址的取值范围是:大于等于00000000000000000000000000000000而小于等于11111111111111111111111111111111,这样的表示方法,是二进制的表示方法,是计算机能识别的方法,而在现实生活中,我们不使用二进制,而是使用十进制,由此,把这个取值范围转换成为十进制的表示方法,那自然就是:〔0.0.0.0,255.255.255.255〕

为什么最大的是255呢?因为二进制中的8个1,转换成为十进制数就是255。所以,每段IP共有256个数字,请大家别忘记哦,0也是一个,另外的是1到255共255个,共有1+255=256个。

每段就有256个,那么四段,能组合成多少个呢?学习过排列知识的人都明白,那就是256×256×256×256,相当于:(2的8次方)×(2的8次方)×(2的8次方)×(2的8次方)=2的32次方=256×256×256×256=4294967296,这就是IP地址的总个数,相当庞大吧?40多亿个IP地址呢!理论上有这么多个,但是并非所有的都能使用,因为有一部分是保留的,专门用于特殊用途的,因此,能用的IP数,要比理论值小一点。

二、IP地址的分类及个数的计算方法

IP地址格式为:IP地址=网络地址+主机地址 或 IP地址=主机地址+子网地址+主机地址,子网掩码的设定遵循一定的规则,与IP地址相同,子网掩码的长度也是32位,左边是网络位,用二进制数字“1”表示;右边是主机位,用二进制数字“0”表示。

IP地址分为下面的五类,至于根据什么来划分为这五类,我至今也没有明白到底为什么要这样划分,依据什么来划分,或许,我们就这样来理解吧,是根据需要和规则来划分的。

①A类地址

A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成,即第一段为网络地址,第二段至第四段为主机地址,网络地址的最高位必须是“0”,看下图,最小的A类IP地址全部都为0,而最大的A类IP地址,除了最高位为0外,其它全部都是1。

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所以,A类IP地址范围0.0.0.0 到127.255.255.255。第一段总的有128个,而第二段、第三段和第四段,总的有256个。因此,A类IP地址总数为:128×256×256×256=2147483648个。

其中,0.x.x.x和127.x.x.x这样的A类不能使用,是被保留的IP地址;这就相当于有2×256×256×256=33554432个不能使用。

另外,10.0.0.0~10.255.255.255这个范围的A类地址是私有的,不再公网中使用,这个范围的总数为:256×256×256=16777216。

总结,能有效使用的A类IP个数为:2147483648-33554432=2113929216,所以才会有“A类IP地址可使用的范围是:1.0.0.0--126.255.255.255”这样的说法。

能在公网上使用的A类IP地址总个数为:拿总的减去被保留的和私有的:2147483648-33554432-1677216=2097152000。

②B类IP地址

一个B类IP地址是指,在IP地址的四段号码中,前两段号码为网络号码,后两段为主机地址,即第一第二段为网络号码,第三和第四段为主机地址。如果用二进制表示IP地址的话,B类IP地址就由2字节的网络地址和2字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“10”。看下图,最小的B类IP地址除了最高位10之外,全部都为0,而最大的B类IP地址,除了最高位为10外,其它全部都是1。

由此可得,B类IP地址的范围是:128.0.0.0~191.255.255.255

所以,B类IP总个数为:64×256×256×256=1073741824

其中,私有的B类IP地址范围是:172.16.0.0~172.31.255.255,有15*256*256=983040

其中,被保留的B类地址范围为:169.254.0.0到169.254.255.255,有256*256=628736

在公网中能使用的B类IP地址个数为:总个数-私有个数-被保留的=1073741824-983040-628736=1072130048

③C类IP地址

一个C类IP地址是指,在IP地址的四段号码中,前三段号码为网络号码,最后一段段为主机地址,即第一第二第三为网络号码,第四段为主机地址。如果用二进制表示IP地址的话,C类IP地址就由3字节的网络地址和1字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“110”。看下图,最小的C类IP地址除了最高位110之外,其它全部都为0,而最大的C类IP地址,除了最高位为110外,其它全部都是1。

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由此可得,C类IP地址的范围是:192.0.0.0--223.255.255.255

所以,C类IP总个数为:31×256×256=2031616

其中,C类IP全部都是私有地址,不能在公网中使用。

④D类IP地址

通过上面的学习,我们就不再过多阐述D类的了,总之,D类IP地址第一个字节以“1110”开始,它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,它标识共享同一协议的一组计算机。D类的IP地址不标识网络,其地址覆盖范围为224.0.0.0~239.255.255.255。大家可参阅下图获取相应的信息。

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