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IP地址采用分层结构。IP地址由网络号与主机号两部分组成，其中，网络号（net-id）用来标识一个逻辑网络，主机号（host-id）用来标识网络中的一台主机。网络号相同的主机可以直接互相访问，网络号不同的主机需通过路由器才可以互相访问。TCP/IP协议规定，根据网络规模的大小将IP地址分为5类（A、B、C、D、E），如下图所示。
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.A类地址：第一个字节用做网络号，且最高位为0，这样只有7位可以表示网络号，能够表示的网络号有27=128个。后三个字节用做网络中的主机编号，有24位可表示主机号，能够为224-2=16777214台主机编址。A类IP地址常用于大型的网络。
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.B类地址：前两个字节用做网络号，后两个字节用做主机号，且最高位为10，最大网络数为214=16382个，范围是：128.1.0.0—191.255.0.0。可以容纳的主机数为216-2=65534台。B类IP地址通常用于中等规模的网络。
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.C类地址：前三个字节用做网络号，最后一个字节用做主机号，且最高位为110，最大网络数为221=2097152个，范围是：191.0.1.0—223.255.255，可以容纳的主机数为28-2=254台主机。C类IP地址通常用于小型的网络。
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.D类地址：最高位为1110，是多播地址，主要是留给Internet体系结构委员会IAB（Internet Architecture Board）使用的。
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目前大量使用的IP地址仅是A至C类三种。不同类别的IP地址在使用上并没有等级之分，不能说A类IP地址比B或C类高级，也不能说在访问A类IP地址时比B或C类优先级高，只能说A类IP地址所在的网络是一个大型网络。
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