IP地址可以从两个维度进行分类：

互联网定义了几种ip地址类型
（图片来源网络，侵删）
  1. 按版本划分：目前主要有 IPv4 和 IPv6 两大类。
  2. 按用途/作用划分：在同一个版本内，地址又有不同的用途，如公网、私网、特殊用途等。

下面我们分别从这两个维度进行详细说明。

按版本划分

这是最基本、最重要的分类方式。

IPv4 (Internet Protocol version 4)

这是目前互联网上使用最广泛的协议版本,它使用 32位 二进制数来表示地址，理论上可以提供大约 43 亿 (2³²) 个 unique 地址。

由于早期地址规划不够充分,以及互联网的爆炸式增长，IPv4 地址已经几乎耗尽，因此催生了 IPv6。

互联网定义了几种ip地址类型
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格式示例：168.1.1 或 0.0.1

IPv6 (Internet Protocol version 6)

为了解决 IPv4 地址枯竭的问题，IETF（互联网工程任务组）设计了 IPv6，它使用 128位 二进制数来表示地址，提供的地址数量是天文数字，足以给地球上的每一粒沙子都分配一个独立的IP地址。

格式示例：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334（通常可以简写为 2001:db8:85a3::8a2e:370:7334）

按用途/作用划分（以最常用的IPv4为例）

在同一个IP版本（如IPv4）内部，地址根据其功能被划分为不同的类型，这种分类是网络通信的核心。

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公网地址

也称为全球唯一地址，这些地址是可以在全球互联网上进行路由的，由 IANA（互联网号码分配局） 分配给各大地区的 RIR（互联网注册机构），然后再由 RIR 分配给 ISP（互联网服务提供商），最后由 ISP 分配给其用户。

  • 用途：用于连接互联网，在全球范围内唯一标识一台设备。
  • 特点：需要付费申请，数量有限，是互联网的“公共财产”。
  • 例子：你家或公司路由器从光猫获取的那个IP地址，就是公网IP。

私有地址

也称为内网地址或局域网地址，这些地址是专门为组织内部网络设计的，不能在公共互联网上使用，它们被保留下来，供任何人免费在局域网内使用。

  • 用途：在家庭、办公室、企业等内部网络中，用于设备之间的通信，而无需消耗宝贵的公网IP地址。
  • 特点：
    • 可以在多个局域网内重复使用,不会造成冲突。
    • 必须通过 NAT（网络地址转换） 技术，将私有地址转换为公网地址，才能访问互联网。
  • RFC 1918 定义的三个私有地址段：
    • 0.0.0 到 255.255.255 (10.0.0.0/8)
    • 16.0.0 到 31.255.255 (172.16.0.0/12)
    • 168.0.0 到 168.255.255 (192.168.0.0/16)
  • 例子：你家里的电脑、手机、智能电视通常获取的地址就是 168.x.x 或 x.x.x。

特殊用途地址

这类地址有特定的功能,不能用于常规的主机通信。

  • 环回地址：

    • 地址：0.0.0 到 255.255.255，最常用的是 0.0.1，被称为 localhost。
    • 用途：用于测试本机的网络协议栈是否正常工作，当你访问 0.0.1 时，数据不会离开你的电脑，直接在操作系统内部完成通信。

  • 链路本地地址：

    • 地址：254.0.0 到 254.255.255。
    • 用途：当一台设备无法通过 DHCP 服务器获取IP地址时，它会自动从这个范围内随机选择一个地址，并确保在局域网内不与其他设备冲突，这被称为 APIPA（自动私有IP寻址），这是一种“最后的救命稻草”机制。

  • 多播地址：

    • 地址范围：0.0.0 到 255.255.255。
    • 用途：用于“一对多”的通信，数据包会被发送到一组特定的设备，而不是单个设备，常用于视频流、网络广播、路由协议等。
    • 例子：0.0.1 代表同一网络上的所有主机。

  • 广播地址：

    • 格式：在一个子网内，主机部分全为 1 的地址，在 168.1.0/24 网络中，广播地址是 168.1.255。
    • 用途：用于“一对所有”的通信，数据包会被发送到子网内的所有设备，现在由于多播的普及，广播的使用已大大减少。

按地址分类（历史分类方式）

这是一个比较古老但仍在教科书中常见的分类方法,它根据IP地址的前几位将地址分为A、B、C、D、E五类，这种方式在现代网络中已基本被 CIDR（无类域间路由） 所取代，但了解它有助于理解IP地址的历史。

类别 地址范围 网络部分长度 主机部分长度 最大网络数 每个网络最大主机数
A类 0.0.0 - 255.255.255 8位 24位 126 16,777,214
B类 0.0.0 - 255.255.255 16位 16位 16,384 65,534
C类 0.0.0 - 255.255.255 24位 8位 2,097,152 254
D类 0.0.0 - 255.255.255 - - - - (多播)
E类 0.0.0 - 255.255.255 - - - - (保留，实验用)

问题：这种分类方式非常浪费地址，一个C类网络最多只能有254台主机，对于大公司来说太小；而一个B类网络有6万多个主机，对于小公司来说又太大，导致地址利用率极低。

分类维度 主要类型 简要说明
按版本 IPv4 32位地址，目前主流，但地址枯竭。
IPv6 128位地址，未来趋势，地址海量。
按用途 公网地址 全球唯一，用于互联网通信，需付费/分配。
私有地址 局域网内使用，免费，需NAT访问外网。
特殊地址 如环回、多播、广播等，有特定功能。
历史分类 A/B/C/D/E类 基于前缀的早期分类，已被CIDR取代。

当别人问“互联网定义了几种IP地址类型”时，最准确和现代的回答是：

从核心功能上，IP地址主要分为公网地址和私有地址两大类，以支持互联网通信和内部网络隔离，还有用于特殊功能的地址，如环回地址和多播地址，我们还区分了IPv4和IPv6这两个不同的协议版本。