ip地址，子网掩码，网关和网卡，DNS的区别和使用

示例:

以Windows系统中的IP地址设置界面作为参考（参见图1），IP地址，子网掩码，默认网关和DNS服务器是什么意思？

在学习IP地址知识时，您还将遇到网络地址，广播地址，子网等概念. 这是什么意思？

概述

要使计算机实现网络通信，它必须具有网络地址才能快速定位. IP地址是网络中计算机的唯一ID，因此在现实世界中具有特定的住宅地址以进行快递是合理的.

ip地址用四个小数点表示，点之间用点分隔，每个数字的范围为0到255. 例如，主机的IP地址为: 128.20.4.1

IP地址的组成

IP地址=网络地址+主机地址（也称为: 主机号和网络号）

考虑为什么要设立行政区划（国家，省，城市，街道等）以便更有效地进行管理和定位；

类似地，我们通常将网络划分为许多子网络，每个子网络都有自己的网络地址，并且每个子网络都由许多计算机组成（当然，它也可以包含另一个子网络）.

我们需要找到指定的IP地址，只要我们先找到指定的网络地址，然后在网络中找到相应的主机地址即可.

IP地址是一个4 * 8位（1字节）数字字符串，由0/1（IP4协议）组成

在本文的开头，win7屏幕截图中的IP地址为192.168.1.168，子网掩码为255.255.255.0（如下所示），例如，该地址包含许多含义:

192.168.100.168（IP地址）= 192.168.1.0（网络地址）+0.0.0.168（主机地址）

如何计算网络地址和主机地址？我们需要先学习子网掩码

IP中的网络地址和主机地址有多少位？如果未指定，则不知道哪些位是网络号，哪些位是主机号. 这需要通过子网掩码来实现.

概述

子网掩码也称为网络掩码，地址掩码和子网掩码. 它是一个由0/1组成的4 * 8位（1字节）数字字符串.

它的作用是屏蔽（覆盖）要分为网络地址和主机地址的IP地址的一部分，并指示IP地址是在局域网上还是在远程网络上.

子网掩码可以将网络划分为多个子网，即VLSM（可变长度子网掩码），也可以将小型网络合并为大型网络，即超网.

子网掩码不能单独存在，必须与IP地址一起使用.

子网掩码规则

长度为4 * 8位（1字节），由连续的1和连续的0组成，

例如: 11111111.11111111.11111111.00000000，对应于十进制: 255.255.255.0

假设局域网中计算机A的IP地址为192.168.1.1，子网掩码为255.255.255.0，如下图所示:

网络地址: IP地址中连续的1所覆盖的部分，即11000000.10101000.00000001.00000000，对应的网络地址: 192.168.1.0

主机地址: IP地址中连续的0所覆盖的部分，即00000000.00000000.00000000.00000001，对应的网络地址: 0.0.0.1

排除此网络的两个特殊地址:

广播地址: 192.168.1.255（所有主机号均为11111111）

网络地址: 192.168.1.0（所有主机号均为00000000）

此子网上的最大主机数: 2至8次方256-2

注1.将子网掩码和IP地址进行组合并计算得出网络的网络号，即网络地址. 仅使用ip地址，就无法知道计算机要与之通信的网络地址. IP地址必须与子网掩码一起使用；同一网络上的两台计算机可以直接通信，但不同网络上的计算机不能直接通信. 网关在这里！

注2.同一网络不是指物理连接，而是网络地址. 使用网络电缆直接连接两台计算机，但是在两台计算机上设置了不同的网络地址，因此它们之间没有直接通信！

其他信息:

对于A类地址，默认子网掩码是255.0.0.0；对于B类地址，默认子网掩码是255.255.0.0；对于C类地址，默认子网掩码是255.255.255.0.

公共IP和私有IP之间的区别:

1. Internet上有数千万的主机. 为了能够区分这些主机，每个主机都分配有一个专用地址，称为IP地址.

2. 可以通过IP地址访问每个主机. IP地址由4个数字部分组成，ghost win7的每个部分对应于8个二进制数字，每个部分之间用小数点分隔.

3. 固定IP: 固定IP地址是分配给计算机的长期固定IP地址. 通常，特殊服务器具有固定的IP地址. 动态IP: 由于IP地址资源非常稀缺，因此通过电话或普通宽带Internet拨号访问Internet的用户通常没有固定IP地址，但是ISP动态分配了一个临时IP地址.

4. 公共地址（公共地址）是Inter NIC（Internet网络信息中心）的责任. 这些IP地址分配给注册并应用于Inter NIC的组织. 通过它直接访问Internet.

5. 私有地址（Private address）是未注册的地址，组织内部专门使用.

最大的区别在于，只有一个公共IP世界，并且可以重复私有IP，但是不能在局域网中重复私有IP. 需要IP地址才能访问Internet，并且IP地址分为公用IP和私有IP才能访问Internet. 需要公用网络IP作为身份标识，而专用网络IP用于局域网. 专用网络IP地址不能用于在公用网络上实现Internet访问. 公共IP在世界上是独一无二的.

专用网络IP专用于某些局域网. 换句话说，它在网络上不是唯一的，并且私有IP无法用于在公共网络上找到相应的设备.

通过子网掩码计算出的四个网络地址

参考: “ IP地址，子网掩码，默认网关，DNS服务器详细说明”

计算方法

计算过程如下:

1. 将IP地址和子网掩码都转换为二进制；

2. 对两者执行“与”运算以获取网络地址.

计算过程: 上下对齐，1位1位计算，1和1 = 1，其余组合为0

假设IP地址为192.168.1.168，子网掩码为255.255.255.0，则网络地址转换的步骤如下:

1）将IP地址和子网掩码分别转换为二进制

192.168.1.168转换为二进制是11000000.10101000.00000001.10101000

255.255.255.0转换为二进制是11111111.11111111.11111111.00000000

2）并将两者结合在一起

3）将运算结果转换为十进制: 192.168.1.0

立即练习

以使用网络电缆直接连接两台计算机为例:

这里有几个IP地址设置，请查看在不同设置下网络是否已连接.

实验

号码

1号机

2号机

网络连接

IP地址

子网掩码

网络地址

IP地址

子网掩码

网络地址

192.168.0.1

255.255.255.0

192.168.0.0

192.168.0.200

255.255.255.0

192.168.0.0

192.168.0.1

255.255.255.0

192.168.0.0

192.168.1.200

255.255.255.0

192.168.1.0

192.168.0.1

255.255.255.192

192.168.0.0

192.168.0.200

225.225.225.192

192.168.0.192

描述: 第一种情况可以连接，因为两台计算机位于同一网络192.168.0.0上外网子网掩码查询，因此可以连接，但是在两三种情况下，两台计算机位于不同的网络上，因此不可能

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网络地址的计算过程与上述相同，在此不再赘述.

结论:

通过网络电缆直接连接或通过HUB（集线器）或普通交换机连接的计算机必须位于同一网络（网络地址）上，并且主机地址必须不同才能进行通信.

注意: 同一网络不是指物理连接，而是指网络地址.

例如，两台计算机链接到同一路由器（简称为同一链接）. 如果他们设置了不同的网络地址，则它们将无法通信.

扩展: IP网段表示法

例如: 192.168.0.0/24

192.168.0.0: 网络地址

24: 表示子网掩码二进制表示形式中连续1的数目，这里是: 11111111·11111111·11111111·00000000，即255.255.255.0

参考: “百度百科-网关”

什么是网关？

（能想到风俗吗？什么是风俗？）

连接到两个不同网络的设备可以称为网关设备；网关的作用是实现两个网络之间的通信和控制.

网关设备可以是交互式机器（三层及以上只能通过网络），路由器，启用路由协议的服务器，代理服务器，防火墙等.

网关地址是网关设备的IP地址.

假设我们有两个网络:

网络A的IP地址范围为“ 192.168.1.1〜192.168.1.254”，子网掩码为255.255.255.0

网络B的IP地址范围为“ 192.168.2.1〜192.168.2.254”，子网掩码为255.255.255.0

要在这两个网络之间进行通信，必须通过网关.

如果网络A中的主机发现数据包的目标主机不在本地网络中，则它将数据包转发到其自己的网关，然后该网关转发到网络B的网关和网络的网关B转发到网络B的主机之一（如图所示）. 将数据包从网络A转发到网络B的过程.

只有设置了网关的IP地址后，TCP / IP协议才能实现不同网络之间的通信.

默认网关

一个主机可以有多个网关. 默认网关意味着如果主机找不到可用的网关，它将把数据包发送到默认的指定网关，该网关将处理该数据包. 现在，主机使用的网关通常指默认网关.

扩展: 自动设置默认网关

自动设置是使用DHCP（动态主机配置协议）服务器为网络中的计算机自动分配IP地址，子网掩码和默认网关.

一旦更改了网络的默认网关，只要更改了DHCP服务器中的默认网关设置，网络中的所有计算机都将获得新的默认网关的IP地址. 此方法适用于网络规模较大且TCP / IP参数可能会更改的网络.

自动获取网关的另一种方法是通过安装代理服务器软件（例如MS Proxy）的客户端程序来自动获取网关. 原理和方法类似于DHCP.

扩展说明

问题: 我看到一些人在Internet上提问: 如果连接到同一（第2层）交换机或集线器的计算机，如果它们设置了不同的网络地址，为什么它们不能通信？

答案:

在TCP / IP协议中，当网络层（通过IP地址标识通信方）完成并移交给数据链路层的下一层（通过MAC地址标识通信方）时，相应的IP需要通过ARP广播MAC地址获取目标IP.

但是因为ARP消息只能在相同的网络地址中广播，所以如果目标计算机和源计算机位于不同的网络上，则它无法响应，因此源计算机无法完成链路层数据的封装.

可以在此处找到有关ARP协议的相关信息.

特别注意1: 一台主机可以有多个网关. 默认网关意味着当主机找不到可用网关时，它将把数据包发送到默认网关，并且默认网关将处理该数据包. ;

特别声明2: 网卡（也称为网络适配器）负责物理层和数据链路层. 网卡具有一个MAC地址，对应于网络层中的IP地址，网卡还负责将数字信号转换为光电信号，等待信号与电缆和光缆进行通讯；网关是网络层的应用，主要负责ip地址的路由；

网关与网卡不同，具体区别如下:

1. 含义上的差异

网关: 将一个网络连接到另一个网络的网关. 那是网络级别.

网卡: 一种计算机硬件外网子网掩码查询，旨在允许计算机在计算机网络上进行通信.

2. 主要功能上的差异

网关: 这是在转换中起主要作用的计算机系统或设备. 网关使用在具有不同通信协议，数据格式或语言，甚至具有完全不同的体系结构的不同系统之间，是一个转换器. 该网关可用于WAN互连和LAN互连.

网卡: 主要功能是封装和解封装数据. 发送时，将从前一层传输的数据添加到报头和尾部，以成为以太网帧；链接管理主要是通过CSMA / CD协议进行的. 实施；数据编码和解码是常用的二进制代码行编码方法之一，物理层用于对同步比特流的时钟和数据进行编码.

3. 分类上的差异

网关分为传输网关，应用程序网关，信令网关，中继网关和协议网关. 应用网关在应用层执行协议转换. 传输网关用于在两个网络之间建立传输连接. 通过使用传输网关，可以在不同网络上的主机之间建立跨多个网络的级联点对点传输连接.

网卡支持的计算机类型分为标准以太网卡和PCMCIA网卡. 标准以太网卡用于台式计算机的联网，而PCMCIA卡用于计算机. 根据网卡支持的总线类型，可以分为ISA，EISA，PCI等.

参考: “ DNS原理和解析过程”

域名和DNS

访问网站时，我们经常使用域名（例如，与IP相比，语义上更清晰，更容易记住）.

域名由一系列用点号分隔的名称组成，通常包含组织名称，并且总是包含两到三个字母的后缀，以表示组织的类型或域所在的国家或地区.

但是，计算机之间的通信网络通信是通过IP进行的，因此有必要将域名解析为相应的IP. DNS是执行域名解析的服务器.

DNS维护一个域名和IP地址的比较表，以解析邮件的域名.

DNS查询过程如下图所示

DNS维护一个域名和IP地址的比较表，以解析邮件的域名.

1. 在浏览器中输入域名，操作系统将首先检查其本地主机文件是否具有此URL映射关系，如果是，它将首先调用此IP地址映射以完成域名解析.

2. 如果主机中没有此域名的映射，请查找本地DNS解析器缓存，如果存在此URL映射关系，则直接返回以完成域名解析.

3. 如果主机与本地DNS解析器缓存之间没有对应的URL映射关系，我们将首先在TCP / ip参数中找到首选的DNS服务器设置. 在这里，我们称其为本地DNS服务器. 当此服务器收到查询时，如果本地配置区域资源中包含要查询的域名，则将解析结果返回给客户端以完成域名解析. 该决议具有权威性.

4. 如果本地DNS服务器区域无法解析要查询的域名，但是服务器已缓存此URL映射关系，则将调用此IP地址映射以完成域名解析. 该决议不具有权威性.

5. 如果本地区域文件和本地DNS服务器的缓存分辨率均无效，则根据本地DNS服务器的设置（无论是否设置了转发器）执行查询. 如果未使用转发模式，则本地DNS将请求发送到13个根DNS，在接收到请求后，根DNS服务器将判断要授权管理的域名（.com），并返回负责IP的IP. 顶级域名服务器. 本地DNS服务器收到IP信息后，它将与负责.com域的服务器联系. 负责.com域的服务器收到请求后，如果无法解决该请求，它将找到一个将.com域管理到本地DNS服务器的较低级别的DNS服务器地址（qq.com）. 当本地DNS服务器收到该地址时，它将找到qq.com域服务器，重复上述操作，并进行查询，直到找到主机为止.

6. 如果使用转发模式，则DNS服务器会将请求转发到上级DNS服务器，以由上级服务器进行解析. 如果上层服务器无法解析，或者找不到根DNS或传输请求，请转到上级并在其上循环. 无论使用本地DNS服务器进行转发还是使用根提示，最终结果都将返回到本地DNS服务器，然后再将DNS服务器返回给客户端.

文本中未提及的相关知识点:

“ IP地址分类（A / B / C / D / E / F类别）”

“计算机网络的七层结构模型: 开放系统互连通信参考模型（称为OSI模型）”

“ TCP / IP协议系列”

“ ARP协议的简洁工作流”

“ ARP协议处理的详细过程-交换机的工作原理-广播风暴问题分析”

“交换机，路由器和网关的概念和用途”

“交换机和路由器之间的差异以及第2-7层交换机之间的差异”

工具:

《企业网络仿真平台eNSP》

华为提供的免费，可扩展，图形化的网络仿真工具平台，主要在企业网络路由器和交换机上进行软件仿真，完美呈现真实设备，支持网络仿真，使用户有机会在没有实际设备的情况下模拟练习并学习网络技术.

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