分类网络

分类网络()或稱「分級式定址」是互联网歷史上曾使用的網路位址架构,自1981年開始使用。该方法将互联网协议第4版()的IP地址空间根据前四位地址位划分为五个地址类别。A类、B类和C类为三种不同网络规模的网络提供单播地址。D类用于组播网络,E类地址范围是为未来或实验性目的保留的。

互聯網工程任務組於1993年引入无类别域间路由()取代此過時的架构。自从它停用以来,分类网络的概念只在一些网络软件和硬件组件的默认配置参数中保留,尤其是在子网掩码的默认配置中。

分类之前
(長方形)互聯]]
在未有分類網絡前,32位的IPv4地址只由8位的网络地址(指定了主机连接到的那个网络)和24位的主机地址(指定了主机在该网络内的地址)。在那时,只有一些很大的的网络,例如ARPANET(网络地址為10)。這個前綴後來成為了IPv4三個私人地址區塊之一。

这使独立的网络的数量限制為254个,这在局域网出现的早期,就已经显得不足够了。

分类
为了和已存在的IP地址空间及IP数据报兼容,对IP地址的定义在1981年的RFC 791进行了修改。修改后的IP地址共有三种网络地址长度不同的单播地址。如下表所示:

可用的主机地址总是2N-2。N是所用的位数,减2是因为第一个和最后一个地址都是无效的。对于用8位来表示主机地址的C类地址来说,主机数就是254。更多的网络位允许更多的网络,以适应互联网的持续增长。

现在與IP地址连在一起的掩码在分類網絡中是不需要的,因为掩码可以从IP地址推出。所有的网络设备都会通过查看IP地址的前几位来确定地址所属的类别。但是比较两个IP地址的物理网络的方法没有改变。对每个地址,在确定它的网络地址所占的位数和相应的值之后,就可以比较它们的网络地址。如果两个网络地址相同,则两个IP地址在同一网络上。

E類地址
由於部分企業用程式難以遷移到IPv6,Google雲端平台支援E類IPv4地址在內部網絡中使用,作為應對IPv4位址枯竭的方法之一。RFC 1918所預留的私有位址合共有約1789萬個IPv4地址。相比之下,把E類地址投入使用,可獲約2億684萬個「私有」地址。

但一般情況下,用戶無法把E類地址用作私有位址來使用。因為不少軟件及硬件都把這段IP地址視為無效。

对分类的替换
第一轮的改变在短期内已经足够,但是IP地址仍然在不断变得短缺。其中主要的问题是,多数的网站对C类的网络地址来说太大了,因此它们都得到了B类的地址。随着互联网的快速发展,B类的地址(共214个)迅速减少。分类网络于1993年被无类别域间路由取代以解决这个问题。

IANA在早期对IP地址的分配在某些情况下并不是很高效,这也是这个问题产生的原因之一。(但是,人们认为一些美国的组织不公平地和非必要地得到了A类地址这个观念其实只是一个恶作剧;那些不高效的分配多是在分类地址出现之前。在那里,只有后来所谓的A类地址可用)。

一些有用的表
各个类别的范围
下表用标准的点分十进制形式表示了每个类别所用的地址范围。

特殊范围
有一些地址被保留了以作用在特殊的场合(RFC 3330)。

按位来表示
在下表中:

  • n 表示该二进制位是网络位
  • H 表示该二进制位是主机位
  • X 表示该二进制位无特定作用

A類地址

  1. 0. 0. 0 = 00000000.00000000.00000000.00000000

127.255.255.255 = 01111111.11111111.11111111.11111111
0nnnnnnn.HHHHHHHH.HHHHHHHH.HHHHHHHH
B類地址

  1. 0. 0. 0 = 10000000.00000000.00000000.00000000

191.255.255.255 = 10111111.11111111.11111111.11111111
10nnnnnn.nnnnnnnn.HHHHHHHH.HHHHHHHH

C類地址

  1. 0. 0. 0 = 11000000.00000000.00000000.00000000

223.255.255.255 = 11011111.11111111.11111111.11111111
110nnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.HHHHHHHH

D類地址

  1. 0. 0. 0 = 11100000.00000000.00000000.00000000

239.255.255.255 = 11101111.11111111.11111111.11111111
1110XXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX

E類地址

  1. 0. 0. 0 = 11110000.00000000.00000000.00000000

255.255.255.255 = 11111111.11111111.11111111.11111111
1111XXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX

参考资料

  • RFC 791, "Internet Protocol", (September 1981), This document defines classful networking.

参见

  • 子网
  • 无类别域间路由
  • 已分配的/8 IPv4地址块列表

外部链接

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