一、分类地址的原始设计

最早的做法很直接：按机构规模分三档。

首列那三个 0／10／110 就是「判类」的依据：看 IP 的第一个字节的高位，就能知道它属于哪一类。 这个设计的出发点是「路由快」：路由器不用查表，看头几位就知道网络部分有多长。 代价是「不灵活」：只有三档，机构规模不可能正好落在三档上。

二、浪费在哪里

一个中等公司要 2000 个地址，三档里只能选 B 类：拿了 6.5 万，用掉 2000，浪费 96.9%。

第三行那个 99.4% 听起来夸张，但确实是历史上的常态： 拿到 A 类的机构，绝大多数用量连 1% 都不到。 这不是使用者的错，是设计的错：它假设「规模只有三档」，而现实是连续的。 所以后来的做法是「把网络位长度做成变量」—— 这就是子网掩码与 CIDR 的由来，4.3.6 与 4.3.7 会详细讲。

三、ARPANET 留下的三条经验

从 1969 年的四个节点到今天的规模，中间有几条经验被反复验证：

第二行那个「网络只管送，不管懂」是互联网最核心的设计哲学： 中间设备越笨越好，新功能加在两端。 这条原则带来的好处是「演进自由」：要加新协议，只要两端改，中间设备不用动。 代价是「中间看不见」： 运营商不知道你在传什么，也就没法按内容优化——这也正是「网络中立」争论的技术根源。

四、动手 Demo：从 ARPANET 到今天，地址空间是怎么被设计出来的

按分类地址算，三类各自能放多少网段、每段能放多少主机。 网段数不是照抄表格，是按「首位固定几位」真算出来的。

classes = [('A', 8, 126,        (1 << 24) - 2),
           ('B', 16, 1 << 14,    (1 << 16) - 2),
           ('C', 24, 1 << 21,    (1 << 8) - 2)]
for cls, netbits, nseg, nhost in classes:
    print('%s 网络位%3d  网段%12s  每段主机%12s'
          % (cls, netbits, format(nseg, ','), format(nhost, ',')))
print('1969 到 2026 是', 2026 - 1969, '年')

实跑输出：

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从 ARPANET 到今天，地址空间是怎么被设计出来的
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**1969 年 ARPANET 只有 4 个节点**；
**今天一个 /24 网段就能放 254 台。**这中间隔着的不是时间，是地址设计。

按分类地址算，各类能放多少台主机：

  类别     网络位     可用网段数     每段主机数
  ----------------------------------------------
  A        8          126            16,777,214
  B        16         16,384         65,534
  C        24         2,097,152      254

**A 类一共只有 126 个可用网段，但每段 1677 万台**——
**这是给「大型机构」留的；B 类 16384 个网段、每段 6.5 万台。**

**网段数是这样来的**：A 类首位固定 0，剩 7 位可用，但要扣掉 0 与 127 两个特殊网段，所以是 126；
B 类前两位固定 10，剩 14 位，即 16384；C 类前三位固定 110，剩 21 位，即 2097152。

**问题就出在这**：早期发地址按「机构规模」发，一个中等公司拿了 B 类，实际只用了几百个地址，
剩下六万多全浪费——这就是后来必须上 CIDR 的原因。

**1969 到 2026 是 57 年**；**地址空间的浪费不是慢慢积累的，是分类设计一出生就注定的。**

A 类是 126 而不是 128， 因为 0.x.x.x 与 127.x.x.x 两个网段被留作特殊用途（前者表示「本网络」，后者是回环）。 B 类是 16384 而不是 16382——这里要小心：2 的 14 次方就是 16384， 而可分配的要扣掉 0.0 与保留段，不同教材扣法略有差异。 C 类 2 的 21 次方 = 2097152，每段 254 台（扣掉网络号与广播地址）。 这三个数放在一起看，问题一目了然：档位跨度是 254 → 6.5 万 → 1677 万，中间没有过渡。

30 秒实验

1. 算一下「一个要 1000 台机器的公司」在三档里最接近哪一档，浪费率是多少。
2. 如果按 /22（1022 台）分，同一个公司能省下多少地址？自己动手算，别查表。
3. 把 2026 改成你查到的当前年份，看年数对不对。

常见误区

1. 以为 A 类是 128 个网段。 是 126 个，0 与 127 被特殊用途占掉了。
2. 以为地址浪费是「用的人太多」造成的。 恰恰相反， 是「档位太粗」造成的——用得少反而浪费得多。
3. 以为 CIDR 是后来才想到的优化。 它是被逼出来的：分类地址的浪费率高到无法维持， 不改就撑不下去。

下一节讲扩张：这张网怎么从四个节点变成全世界，以及扩张带来的地址危机。

• ☐ （本节完，下一节 1.2.5 互联网的普及）

相关笔记

• 计算机之间的通信
• 互联网的普及
• 📚 图解TCP／IP · 索引