计算机网络网络层及地址分类

网络层的两种重要功能

分组转发，当一个分组到达路由器的一条输入链路时，路由器必须将该分组移动到合适的输出链路。
路由选择，当分组从发送方流向接收方时，网络层必须决定分组采用的路由或路径。

网络层提供的服务

网络层提供面向连接服务的称为虚电路网络，提供无连接的服务称为数据报网络。

IP地址

我们把整个因特网看成为一个单一的、抽象的网络。IP地址就是给每个连接在因特网上的主机(或路由器)分配一个在全世界范围是唯一的32位的标识符。

网络地址：

IP地址由网络号（包括子网号）和主机号组成，网络地址的主机号为全0，网络地址代表着整个网络。
计算方法：利用子网掩码和IP地址进行连位的“与"运算，便得出其网络地址。

广播地址

广播地址通常称为直接广播地址，是为了区分受限广播地址。每个网络都有一个唯一的网络前缀(即网络号)，并用主机号为全1的IP地址来表示该网络的广播地址。

组播地址：

D类地址就是组播地址。
我们先来看看几种类别的地址区别吧（注意区分不同类地址的地址范围）

A类地址以0开头，第一个字节作为网络号，地址范围为：0.0.0.0~127.255.255.255；　　
B类地址以10开头，前两个字节作为网络号，地址范围是：128.0.0.0~191.255.255.255;
C类地址以110开头，前三个字节作为网络号，地址范围是：192.0.0.0~223.255.255.255。
D类地址以1110开头，地址范围是224.0.0.0~239.255.255.255，D类地址作为组播地址（一对多的通信）；
E类地址以1111开头，地址范围是240.0.0.0~255.255.255.255，E类地址为保留地址，供以后使用。

A、B、C类私有地址

私有地址(private address)也叫专用地址，它们不会在全球使用，只具有本地意义。
A类私有地址：10.0.0.0/8，范围是：10.0.0.0~10.255.255.255
B类私有地址：172.16.0.0/12，范围是：172.16.0.0~172.31.255.255
C类私有地址：192.168.0.0/16，范围是：192.168.0.0~192.168.255.255

子网掩码及网络划分

什么是子网掩码？

子网掩码,是由前面连续的一串1和后面连续的一串O组成。其中1的个数就是网络前缀的长度或是有多少位网络位。

• A类地址的默认子网掩码是255.0.0.0
• B类地址的默认子网掩码是255.255.0.0
• C类地址的默认子网掩码是255.255.255.0

为什么要要划分子网？

例如：在A类IP地址中，每个A类网络可能有16，777，214台主机，它们处于同一广播域。在同一广播域中有这么多主机是不可能的，网络会因为广播通信而饱和。另一方面，IP地址资源越来越少。为实现更小的广播域，就需要进一步分成更小的网络。划分子网后，通过使用掩码，把子网隐藏起来，使得从外部看网络没有变化，这就是子网掩码。

子网掩码计算

利用子网数来计算.
1.首先，将子网数目从十进制数转化为二进制数；
2.接着，统计得到的二进制数的位数，设为N；
3.最后，先求出此IP地址对应的地址类别的子网掩码。再将求出的子网掩码的主机地址部分（也就是“主机号”）的前N位全部置1，这样即可得出该IP地址划分子网的子网掩码。
利用主机数来计算
1．首先，将主机数目从十进制数转化为二进制数；
2．接着，如果主机数小于或等于254（注意：应去掉保留的两个IP地址），则统计由“1”中得到的二进制数的位数，设为N；如果主机数大于254，则 N>8，也就是说主机地址将超过8位；
3．最后，使用255.255.255.255将此类IP地址的主机地址位数全部置为1，然后按照“从后向前”的顺序将N位全部置为0，所得到的数值即为所求的子网掩码值。