IP地址确定原则探究

张立平

摘 要：文章就IP地址确定原则展开研究，分别讨论了IP地址概述、可用IP地址、 特殊IP地址、IP地址如何确定的方式、IP地址分配原则等问题，最后总结了IP地址确定遵循的基本原则。

关键词：IP地址；IP地址分配原则；IP地址确定原则

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）09-0093-02

1 IP地址概述

1.1 IP地址概念

互联网上每个接口必须有一个唯一的Internet地址。IP地址长度32 bit。

1.2 IP地址格式

十进制形式：10.110.128.111；

范围：0.0.0.0—255.255.255.255；

二进制形式：00001010.01101110.10000000.01101111；

范围：00000000.00000000.00000000.00000000；

11111111.11111111.11111111.11111111。

1.3 IP地址的结构

IP地址分为网络地址和主机地址两部分。

IP地址的结构与我们日常接触的电话号码有相似之处，电话号码由地区区号代码和设备号码组成，IP地址前面的网络部分指的是一个网段，后面的主机部分则是指连接在这一网点的终端设备。

IP地址的这种分层结构带来的好处就是每一台三层网络设备就用不着把每一台主机的IP地址都存储起来，只需要将每一个网段的网络地址存储起来即可。

由于网络地址可以代表该网段内的所有主机，因此路由表条目也会极大的减少，路由的灵活性也就相应得到增强。

1.4 点分十进制记法

将32 bit的IP地址中的每8bit用其等效的十进制数字表示，且在这些数字之间加上一个点。

1.5 IP地址的类型

IP地址的类型描述，如图1所示。

子网的分割在早期就是给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得太大因而使网络性能变坏。两级的 IP 地址灵活性是欠缺的。1985年开始子网号字段”增加到了IP地址中，IP地址从两级变为了三级。

2 可用的IP地址

任何网段都会有部分无法当做主机地址的IP。可用IP地址的计算如下：

以C类网段192.168.1.0为例，主机位有8个，一共2^8=256个IP地址，去掉一个网络地址192.168.1.0，一个广播地址192.168.1.255，共有254个可用主机地址。

可以采用如下的公式来表示每一个网段可用的主机地址：假定该网段的主机部分位数为n，则可用的主机地址个数为2^n-2个。

网络层设备（例如路由器等）使用网络地址来代表本网段内的主机，路由器的路由表条目将会极大程度的减少。

3 特殊的IP地址

特殊IP地址用于唯一地标识一台网络设备，但并不是每一个IP地址都是可用的，一些特殊的IP地址被用于各种各样的用途，不能用于标识网络设备。有关特殊情况，见表1。

4 IP地址的确定

①选取每个子网的第一个IP为网络地址。

②最后一个为广播地址。

③中间的为有效IP。

④划分子网：将一个大网络划分成几个较小网络，每一个小网络都有其自己子网地址。如图2所示。

⑤子网的规划设计。

举例：某公司分配到C类地址10.10.10.0/24。假设需要划分20个子网用于不同的业务部门使用，每个子网大概需要5台主机，我们该如何对网络进行划分？

其一，5最接近的2的幂次方数值是8（2、4、8、16……），考虑以8为单位进行划分。

其二，8-2=6 >5 （减去网络地址与广播地址后剩余可用地址）。

其三，C类地址一共有256个地址（0～255）

其四，256÷8=32>20，以8为单位进行划分可以划分成32段。

5 IP地址分配原则

IP地址根据不同的用途可以分为两类：网络地址和业务地址。

前者指数据网内网络设备及设备间互联所需IP地址的总称，包括网络设备管理地址（loopback）、网络设备互联地址、数据网网管系统地址。

后者指数据网承载的各类业务系统及业务系统设置的安全设备等所需IP地址的总称，包括业务设备管理地址（loopback）、业务终端地址、业务互联地址。

IP地址的分配应遵循如下原则：

①遵循“统一、规范、节约、有序”的基本原则；

②在全路范围内统一分配；

③网络设备互联地址分配遵从“先小后大”、“先上层后下层”的原则。

参考文献：

[1] 苏丽.计算机网络教程[M].大连：大连理工大学出版社，2007.

[2] 张耘等.计算机网络基础[M].北京：高等教育出版社，2009.

[3] 王珊珊.数据通信技术教程[M].北京：电子工业出版社，2010