什麼是IP位址及其類型
IP 位址是包含有關如何到達特定主機（尤其是 LAN 外部）的資訊的位址。IP 位址是位址空間為 2 的 32 位唯一位址32.
分類IP尋址是一種組織和管理IP位址的方法，用於識別網路上的設備。將IP位址想像成房屋的街道位址;網路上的每台設備都需要其唯一位址才能與其他設備通信。在本文中，我們將詳細討論分類IP位址及其類型。
分類IP尋址
分類IP尋址是一種過時的方法，用於分配IP位址和跨網路劃分可用IP位址空間。它從 1981 年到 1993 年一直使用，直到引入 CIDR（基於前綴而不是類）。分類方法將IP位址分為五個類（A、B、C、D和E），每個類由位址的前幾位定義，並用於特定的用途範圍。Classful 網路的功能也擴展到易於配置。網路管理員可以使用預設子網掩碼設置網路，而無需詳細的子網劃分策略，這在不太複雜的網路環境中特別有用。
IPV4 位址
IPv4 位址是分配給連接到 Internet 或電腦網路的每台設備的唯一編號。它就像您的電腦、智能手機或任何其他設備的家庭位址，允許它與其他設備進行通信。
格式：IPv4 位址寫為四個數位，用句點分隔，如下所示：192.168.1.1。每個數位的範圍是 0 到 255。
IPv4 位址分為兩部分：NID（網路 ID）= 8 位，HID（主機 ID）= 24 位。所以有 2 個8即總共創建了256個網路和2個24即每個網路 16M 主機。
目的：IPv4 位址的主要用途是識別網路上的設備，並確保從一台設備發送的數據到達正確的目的地。
示例：當您在瀏覽器中鍵入網站位址時，您的設備將使用IPv4 位址查找並連接到託管網站的伺服器。
IP 位址的寫入方式有兩種，點分十進位和十六進位表示法。
點分十進位表示法
關於點分十進位表示法需要注意的一些要點：
任何段 （位元組） 的值都介於 0 和 255 之間（包括兩者）。
任何段中的值前都不能有零（054 是錯誤的，54 是正確的）。
點分十進位表示法
十六進位表示法
需要分類尋址
分類尋址提供了一種基於固定類分配和管理IP位址的直接方法，從而簡化了與IP位址分配相關的管理負擔。
當時的網路設備（如路由器）可以更容易地程式設計以處理有限數量的固定類，從而加快路由過程，因為可以從位址的前幾位快速識別位址的類。
雖然它確實有限制，但有類尋址允許在每個類大小的邊界內擴展網路。較大的網路可以使用 A 類或 B 類位址，而較小的網路可以在 C 類子網內高效運行。
通過標準化位址範圍，有類尋址促進了統一網路協議的實施，這對於不同網路和平臺之間的網路設備的互作性非常重要。
Classful 尋址是一種經濟高效的解決方案，它 通過避免需要額外計算資源和更複雜的網路管理工具的複雜子網劃分方案來支援 Internet 的早期擴展。
IP 尋址的類
32 位 IP 位址分為五個子類。這些如下：
A 類
B 類
C 類
D 類
E 類
這些類中的每一個都有一個有效的IP位址範圍。類 D 和 E 分別保留用於組播和實驗目的。第一個八位位元組中的位順序決定了IP位址的類。
IP 位址類用於確定用於網路 ID 和主機 ID 的位，以及該特定類中可能的網路和主機總數。每個 ISP 或網路管理員都會為連接到其網路的每台設備分配一個 IP 位址。
分類尋址
注意：
IP 位址由互聯網號碼分配機構 （IANA） 和地區互聯網註冊管理機構 （RIR） 進行全球管理。
在查找主機 IP 位址的總數時，不會計算 2 個 IP 位址，因此會從總數中減少，因為任何網路的第一個 IP 位址是網路號，而最後一個 IP 位址是為廣播 IP 保留的。
在類尋址中佔用位址空間
A 類
屬於 A 類的 IP 位址被分配給包含大量主機的網路。
網路ID長度為8位。
主機 ID 的長度為 24 位。
類 A 中第一個八位位元組的高階位始終設置為 0。第一個八位位元組中的其餘7位用於確定網路ID。主機 ID 的 24 位用於確定任何網路中的主機。類 A 的預設子網掩碼為 255.x.x.x。因此，A 類總共有：
224– 2 = 16,777,214 個主機 ID
屬於 A 類的 IP 位址範圍為 0.0.0.0 – 127.255.255.255。
A 類
B 類
屬於 B 類的 IP 位址被分配給從中型到大型網路的網路。
網路ID長度為16位。
主機ID的長度為16位。
B 類 IP 位址的第一個八位位元組的高階位始終設置為 10。其餘14位用於確定網路ID。主機 ID 的 16 位用於確定任何網路中的主機。B 類的預設子網掩碼為 255.255.x.x。B 類總共有：
214= 16384 網络位址
216– 2 = 65534 主機位址
屬於 B 類的 IP 位址範圍為 128.0.0.0 – 191.255.255.255。
B 類
C 類
屬於 C 類的 IP 位址被分配給小型網路。
網路ID長度為24位。
主機 ID 長度為 8 位。
C 類IP位址的第一個八位位元組的高階位始終設置為110。其餘21位用於確定網路ID。主機ID的8位用於確定任何網路中的主機。 C 類的預設子網掩碼為 255.255.255.x。C 類總共有：
221= 2097152 網路位址
28– 2 = 254 個主機位址
屬於 C 類的 IP 位址範圍為 192.0.0.0 – 223.255.255.255。
C 類
D 類
屬於 D 類的 IP 位址保留用於多播。屬於 D 類的 IP 位址的第一個八位位元組的高階位始終設置為 1110。其餘位用於感興趣的主機識別的位址。
D 類不擁有任何子網掩碼。屬於 D 類的 IP 位址範圍為 224.0.0.0 – 239.255.255.255。
D 類
E 類
屬於 E 類的 IP 位址保留用於實驗和研究目的。E 類的 IP 位址範圍為 240.0.0.0 – 255.255.255.255。此類沒有任何子網掩碼。類 E 的第一個八位位元組的高階位始終設置為 1111。
E 類
特殊IP位址範圍
169.254.0.0 – 169.254.0.16 : Link-local addresses 127.0.0.0 – 127.255.255.255 : Loop-back addresses 0.0.0.0 – 0.0.0.8: used to communicate within the current network.
分配 Host ID 的規則
主機ID用於標識網路中的主機。主機 ID 的分配規則如下：
在任何網路中，主機ID對於該網路必須是唯一的。
無法分配所有位都設置為 0 的主機 ID，因為該主機 ID 用於表示 IP 位址的網路 ID。
無法分配所有位都設置為 1 的主機 ID，因為此主機 ID 被保留為廣播位址，用於將數據包發送到該特定網路上存在的所有主機。
分配網路 ID 的規則
位於同一物理網路上的主機由網路ID標識，因為同一物理網路上的所有主機都分配了相同的網路ID。網路 ID 的分配規則如下：
網路ID不能以127開頭，因為127屬於A類位址，並且保留用於內部環迴功能。
網路ID的所有位設置為1時，都保留用作IP廣播位址，因此不能使用。
設置為 0 的網路 ID 的所有位都用於表示本地網路上的特定主機，並且不會路由，因此不會使用。
Classful Addressing 的結構
在上表中編號。A 類的網路數應為 127。（不考慮全 0 的網路 ID）
類尋址的問題
這種分類尋址方法的問題在於浪費了數百萬個 A 類位址，浪費了許多 B 類位址，而 C 類中可用的地址數量如此之少，以至於無法滿足組織的需求。D 類地址用於組播路由，因此僅作為單個塊提供。E 類位址是保留的。
由於存在這些問題，Classful 網路在 1993 年被無類別域間路由 （CIDR） 取代。我們將在下一篇文章中討論 Classless 尋址。
網路ID長度為24位。
主機 ID 長度為 8 位。
221= 2097152 網路位址
28– 2 = 254 個主機位址
在任何網路中，主機ID對於該網路必須是唯一的。
無法分配所有 bit 都設置為 0 的 Host ID，因為該 Host ID 用於表示 IP 位址的網路 ID。
無法分配所有位都設置為 1 的主機 ID，因為此主機 ID 被保留為廣播位址，用於將數據包發送到該特定網路上存在的所有主機。
網路ID不能以127開頭，因為127屬於A類位址，並且保留用於內部環迴功能。
網路ID的所有位設置為1時，都保留用作IP廣播位址，因此不能使用。
設置為 0 的網路 ID 的所有位都用於表示本地網路上的特定主機，並且不會路由，因此不會使用。
Classful 和 Classless 尋址
以下是有類尋址和無類尋址之間的主要區別：
| 參數 | 分類尋址 | 無類尋址 |
|---|---|---|
| 基本 | 在分類尋址中，IP 位址根據類 A 到 E 進行分配。 | 無類尋址取代了有類尋址，並處理了IP位址快速耗盡的問題。 |
| 實際 | 它不太實用。 | 它更實用。 |
| 網路ID和主機ID | Network ID （網路 ID） 和 Host ID （主機 ID） 的更改取決於類。 | 在無類尋址中沒有這樣的 class 限制。 |
| VLSM | 它不支援可變長度子網掩碼 （VLSM）。 | 它支援可變長度子網掩碼 （VLSM）。 |
| 帶寬 | 有類尋址需要更多頻寬。因此，與無類尋址相比，它變得更慢、更昂貴。 | 它需要的頻寬更少。因此，與類尋址相比，速度更快且成本更低。 |
| CIDR （雲安全段） | 它不支援無類別域間路由 （CIDR）。 | 它支援無類別域間路由 （CIDR）。 |
| 更新 | 定期或定期更新 | 觸發的更新 |
| 故障排除和問題檢測 | 故障排除和問題檢測比無類尋址更容易，因為位址中劃分了網路、主機和子網部分。 | 與分類尋址相比，這並不那麼容易。 |
| 地址劃分 |
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結論
分類IP尋址分為 A、B 和 C 類，是早期網路中的一種基本方法。它根據網路大小組織IP位址，但在靈活性和位址空間的有效使用方面面臨限制。CIDR 的開發透過允許更精確地控制子網劃分和優化位址分配來解決這些問題。
