在全球的互聯網中,每個主機都要唯一的一個IP地址作為身份識別,那么這么多IP地址是怎么樣分配的呢?這不可能是隨意自由選擇IP地址的,實際上每個主機的IP地址的一部分都由其所在的子網決定的,所以又出現了IP地址分類編址的概念,網絡的類型決定了IP 地址將如何劃分成網絡部分和節點部分,在分類編址中,設計者把所有的IP地址劃分為5大類,分別為A、B、C、D、E五類,每一類地址都覺定了其中IP地址的一部分組成,具體見圖 11?1。

A 類網絡地址的第一個字節的第一位必須為0 ,因此, A 類網絡地址第一個字節的取值范圍為0~127(注意:但0 和127 不是有效的A 類網絡地址號),A類地址總共有128個網絡號,其中3個網絡號用作特殊用途,因此可以在互聯網上使用的還有125個,而每一個網絡號后面的3字節主機號表示能用于A類網絡地址不同網絡號的的主機數量(多達 \-2 = 16777214個),所以總的來說A類網絡支持的主機數量為125\*16777214=2097151750個,大約占據了40億IP地址的半壁江山,這些IP地址通常被分配給世界上超大型的機構使用,但是通常沒有任何一個機構能使用那么大量的IP地址,所以A類地址的很多IP地址都會被白白浪費掉。
B 類網絡地址的第一個字節的第一位必須為1 ,且第二位必須為0,因此, B 類網絡地址第一個字節的取值范圍為128~191,前2字節剩余的14bit表示網絡號,多達16384個網絡號,其中16個網絡號被保留使用,因此可以分配給企業使用的網絡號有16368個,每一個網絡號中可以擁有 \-2 =65534個主機,總的來說B類網絡支持的主機個數為16368\*65534=1072660512,大約占據了所有IP地址的四分之一。
C類網絡地址的第一個字節的第一位必須為1,第二位必須為1,第三位必須為0,因此C類網絡第一個字節的取值范圍為192~223,C類地址的前三個字節用于表示網絡號(剩下的21bit),所以擁有2097152個網絡號,但是其中的256個網絡號被保留出來,因此C類地址的可用網絡號為2096896個,每個網絡號下的主機個數為254,因此C類網絡支持的主機數量為532611584,大約占據了所有IP地址的八分之一。
D類IP地址的第一個字節前四位為1110,那么它第一個字節的取值范圍為224~239,約占據了所有IP地址的十六分之一,它是一個專門保留的地址,它并不指向特定的網絡,目前這一類地址被用于多播。
E類IP地址的第一個字節前四位必須為1111,那么它第一個字節的取值范圍為240~255,約占據了所有IP地址的十六分之一,是為將來使用而保留的,其中32bit全為1的IP地址(255.255.255.255)用作廣播地址。
各類IP地址的特點具體見
|類別|第一字節|第一字節取值范圍|網絡號個數|主機號個數|適用范圍|
|--|--|--|--|--|--|
|A類|0XXX XXXX|0~127|125|16777214|大型網絡|
|B類|10XX XXXX|128~191|16368|65534|中型網絡|
|C類|110X XXXX|192~223|2097152|254|小型網絡|
|D類|1110 XXXX|224~239|-|-|多播|
|E類|1111 XXXX|240~255|-|-|保留|
- 說明
- 第1章:網絡協議簡介
- 1.1:常用網絡協議
- 1.2:網絡協議的分層模型
- 1.3:協議層報文間的封裝與拆封
- 第2章:LwIP簡介
- 2.1:LwIP的優缺點
- 2.2:LwIP的文件說明
- 2.2.1:如何獲取LwIP源碼文件
- 2.2.2:LwIP文件說明
- 2.3:查看LwIP的說明文檔
- 2.4:使用vscode查看源碼
- 2.4.1:查看文件中的符號列表(函數列表)
- 2.4.2:函數定義跳轉
- 2.5:LwIP源碼里的example
- 2.6:LwIP的三種編程接口
- 2.6.1:RAW/Callback API
- 2.6.2:NETCONN API
- 2.6.3:SOCKET API
- 第3章:開發平臺介紹
- 3.1:以太網簡介
- 3.1.1:PHY層
- 3.1.2:MAC子層
- 3.2:STM32的ETH外設
- 3.3:MII 和 RMII 接口
- 3.4:PHY:LAN8720A
- 3.5:硬件設計
- 3.6:軟件設計
- 3.6.1:獲取STM32的裸機工程模板
- 3.6.2:添加bsp_eth.c與bsp_eth.h
- 3.6.3:修改stm32f4xx_hal_conf.h文件
- 第4章:LwIP的網絡接口管理
- 4.1:netif結構體
- 4.2:netif使用
- 4.3:與netif相關的底層函數
- 4.4:ethernetif.c文件內容
- 4.4.1:ethernetif數據結構
- 4.4.2:ethernetif_init()
- 4.4.3:low_level_init()
- 第5章:LwIP的內存管理
- 5.1:幾種內存分配策略
- 5.1.1:固定大小的內存塊
- 5.1.2:可變長度分配
- 5.2:動態內存池(POOL)
- 5.2.1:內存池的預處理
- 5.2.2:內存池的初始化
- 5.2.3:內存分配
- 5.2.4:內存釋放
- 5.3:動態內存堆
- 5.3.1:內存堆的組織結構
- 5.3.2:內存堆初始化
- 5.3.3:內存分配
- 5.3.4:內存釋放
- 5.4:使用C庫的malloc和free來管理內存
- 5.5:LwIP中的配置
- 第6章:網絡數據包
- 6.1:TCP/IP協議的分層思想
- 6.2:LwIP的線程模型
- 6.3:pbuf結構體說明
- 6.4:pbuf的類型
- 6.4.1:PBUF_RAM類型的pbuf
- 6.4.2:PBUF_POOL類型的pbuf
- 6.4.3:PBUF_ROM和PBUF_REF類型pbuf
- 6.5:pbuf_alloc()
- 6.6:pbuf_free()
- 6.7:其它pbuf操作函數
- 6.7.1:pbuf_realloc()
- 6.7.2:pbuf_header()
- 6.7.3:pbuf_take()
- 6.8:網卡中使用的pbuf
- 6.8.1:low_level_output()
- 6.8.2:low_level_input()
- 6.8.3:ethernetif_input()
- 第7章:無操作系統移植LwIP
- 7.1:將LwIP添加到裸機工程
- 7.2:移植頭文件
- 7.3:移植網卡驅動
- 7.4:LwIP時基
- 7.5:協議棧初始化
- 7.6:獲取數據包
- 7.6.1:查詢方式
- 7.6.2:ping命令詳解
- 7.6.3:中斷方式
- 第8章:有操作系統移植LwIP
- 8.1:LwIP中添加操作系統
- 8.1.1:拷貝FreeRTOS源碼到工程文件夾
- 8.1.2:添加FreeRTOS源碼到工程組文件夾
- 8.1.3:指定FreeRTOS頭文件的路徑
- 8.1.4:修改stm32f10x_it.c
- 8.2:lwipopts.h文件需要加入的配置
- 8.3:sys_arch.c/h文件的編寫
- 8.4:網卡底層的編寫
- 8.5:協議棧初始化
- 8.6:移植后使用ping測試基本響應
- 第9章:LwIP一探究竟
- 9.1:網卡接收數據的流程
- 9.2:內核超時處理
- 9.2.1:sys_timeo結構體與超時鏈表
- 9.2.2:注冊超時事件
- 9.2.3:超時檢查
- 9.3:tcpip_thread線程
- 9.4:LwIP中的消息
- 9.4.1:消息結構
- 9.4.2:數據包消息
- 9.4.3:API消息
- 9.5:揭開LwIP神秘的面紗
- 第10章:ARP協議
- 10.1:鏈路層概述
- 10.2:MAC地址的基本概念
- 10.3:初識ARP
- 10.4:以太網幀結構
- 10.5:IP地址映射為物理地址
- 10.6:ARP緩存表
- 10.7:ARP緩存表的超時處理
- 10.8:ARP報文
- 10.9:發送ARP請求包
- 10.10:數據包接收流程
- 10.10.1:以太網之數據包接收
- 10.10.2:ARP數據包處理
- 10.10.3:更新ARP緩存表
- 10.11:數據包發送流程
- 10.11.1:etharp_output()函數
- 10.11.2:etharp_output_to_arp_index()函數
- 10.11.3:etharp_query()函數
- 第11章:IP協議
- 11.1:IP地址.md
- 11.1.1:概述
- 11.1.2:IP地址編址
- 11.1.3:特殊IP地址