网络层深入解析：IP地址分类与路由器功能

"该资源是关于计算机网络中的网络层，特别是IP地址分类的练习题，涉及IP地址的类型、网络号和主机号等基础知识。同时，提到了路由器在网络中的作用，包括路由选择、分组转发以及相关的协议如ARP、RARP、ICMP、RIP、OSPF、BGP等。此外，还涵盖了子网划分、CIDR无分类编址、IP组播、IGMP、NAT、IPv6以及从IPv4到IPv6的过渡等概念和技术。" 在这个练习中，IP地址分类是核心知识点。IP地址分为五类：A、B、C、D和E类。A类地址用于大型网络，范围从1.0.0.0到126.0.0.0；B类地址适用于中型网络，范围是128.0.0.0到191.255.0.0；C类地址用于小型网络，范围从192.0.0.0到223.255.255.0；D类地址用于多播，起始于224.0.0.0；E类地址保留作实验用途，从240.0.0.0开始。 IP地址由网络号和主机号组成。在IP地址中，网络号标识了网络，而主机号则区分同一网络内的不同设备。例如，10.2.1.1是一个C类地址，其中10是网络号，2.1.1是主机号。128.63.2.100是B类地址，201.222.5.64和192.6.141.2是C类地址，130.113.64.16也是B类地址，而256.241.201.10的地址无效，因为第一个字节超过223，不符合任何已知的IP地址类别。 路由器在网络层扮演着关键角色，它负责数据报的转发和路由选择。路由器通过转发表确定数据报的下一跳，这个转发表是通过路由选择协议（如RIP、OSPF或BGP）动态更新的。路由选择协议允许路由器之间交换网络可达性信息，从而构建整个网络的路由结构。 此外，地址解析协议ARP和逆地址解析协议RARP用于将IP地址映射到硬件地址。ICMP是因特网控制报文协议，用于网络诊断和错误报告。子网划分和CIDR（无分类编址）是为了解决IP地址的分配问题，以更有效地利用IP地址空间。IP组播和IGMP则涉及多点广播通信，而NAT（网络地址转换）用于解决公共IP地址短缺的问题，使得内部网络中的设备可以访问外部网络。最后，IPv6是下一代的网际协议，为了解决IPv4地址耗尽的问题，它提供了更大的地址空间，并引入了新的首部格式和过渡机制。