IPv4 寻址

IPv4 支持三种不同类型的寻址模式。单播寻址方式、广播寻址方式和组播寻址方式。本章节我们来介绍这些寻址方式。

单播寻址方式

在这种模式下，数据只发送到一个目标主机。Destination Address 字段包含目标主机的 32 位 IP 地址。在这里，客户端将数据发送到目标服务器

广播寻址方式

在这种模式下，数据包被寻址到一个网段内的所有主机。Destination Address 字段包含一个特殊的广播地址，即255.255.255.255。当主机在网络上看到这个数据包时，它必然会对其进行处理。在这里，客户端发送一个数据包，所有服务器都接受它

组播寻址方式

这种模式是前两种模式的混合，即发送的数据包既不是去往单个主机，也不是去往网段上的所有主机。在这个数据包中，目标地址包含一个以 224.xxx 开头的特殊地址，可以被多个主机接收。

在这里，服务器发送由多个服务器接收的数据包。每个网络都有一个为代表网络的网络号保留的 IP 地址和一个为广播地址保留的 IP 地址，它代表该网络中的所有主机。

分层寻址方案

IPv4 使用分层寻址方案。一个 32 位长的 IP 地址被分成两个或三个部分，如图所示

单个 IP 地址可以包含有关网络及其子网以及最终主机的信息。该方案使 IP 地址能够分层，其中网络可以有许多子网，而子网又可以有许多主机。

子网掩码

32 位 IP 地址包含有关主机及其网络的信息。对二者的区分是非常有必要的。为此，路由器使用子网掩码，它与 IP 地址中网络地址的长度是一样的，也是 32 位长。二进制的 IP 地址与其子网掩码进行 AND 运算，结果将产生网络地址。例如，假设 IP 地址为 192.168.1.152，子网掩码为 255.255.255.0，则运算过程如下图所示

这样子网掩码有助于从 IP 地址中提取网络 ID 和主机。现在可以确定 192.168.1.0 是网络编号，而 192.168.1.152 是该网络上的主机。

二进制表示

位置表示法是从十进制值转换二进制值的最简单形式。IP 地址是 32 位值，分为 4 个字节。一个字节组包含 8 位二进制位，每个位的值可以由位值“1”在八位组中的位置确定。

位置值由 2 的 （位置 - 1）次幂决定，即 1 在第 6 位的值是 2^(6-1) 即 2⁵ ，值为 32。八位字节是通过将位的位置值相加来确定的。11000000 的值是 128+64 = 192。

可以通过下表的一些例子加深一下理解