IP地址，子网掩码，网关，DNS之间有啥关系？

我为自己忘记了大学中的计算机网络而感到as愧，因为该公司的项目需要自定义网络协议。由于以前的开发使用第三方软件包很少编写底层网络协议，因此让我们一起学习吧！今天的文章基本上是从百度复制的，如下：

IP地址，子网掩码，网关和DNS之间是什么关系？

IP地址通俗的说就是门牌号码具体的位置，最多有12位组成的例如最常见192.168.1.35等等。
子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上，好像是邮政编码似的。
网关是互连网络中操作在OSI运输层之上的设施，例如``通常都喜欢用一台机器做主机其他的串联上去一起上网那么这个主机就是网关了。
DNS就是域名解析服务器，就是再上网的时候都是输入的都是域名而网站的真实地址是以ip地址的形式出现的由于记忆麻烦就有域名代替的DNS就是将域名转换成为ip地址的形式至于首选择DNS，
由于网络上存在着网速的问题，所以当上网的时候请求命令首先是经过距离最近的DNS服务器通常也是网速最好这个就是首先DNS，但是当这个线路出现了问题的时候，那么就要走远路到其他距离较远的的DNS服务器，这个就是备用DNS。
这几者的关系是上网必备的条件，少一个都不行。
子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上，好像是邮政编码似的。
网关是互连网络中操作在OSI运输层之上的设施，例如``通常都喜欢用一台机器做主机其他的串联上去一起上网那么这个主机就是网关了。
DNS就是域名解析服务器，就是再上网的时候都是输入的都是域名而网站的真实地址是以ip地址的形式出现的由于记忆麻烦就有域名代替的DNS就是将域名转换成为ip地址的形式至于首选择DNS，
由于网络上存在着网速的问题，所以当上网的时候请求命令首先是经过距离最近的DNS服务器通常也是网速最好这个就是首先DNS，但是当这个线路出现了问题的时候，那么就要走远路到其他距离较远的的DNS服务器，这个就是备用DNS。
这几者的关系是上网必备的条件，少一个都不行。

让我们更多地谈论：1. 0. 0. 0--12 6. 25 5. 25 5. 255

127网络位是本地测试地址，不能用于数据通信。

IP范围：12 7. 0. 0. 0--12 7. 25 5. 25 5. 255

B型地址：网络位16（1 4）位+主机位16位，10 ***************************

IP范围：12 8. 0. 0. 0--19 1. 25 5. 25 5. 255

C类型地址：网络位24（2 1）位+主机位8位，110 *************************** *

IP范围：19 2. 0. 0. 0--22 3. 25 5. 25 5. 255

D：22 4. 0. 0. 0——23 9. 25 5. 25 5. 255

E：24 0. 0. 0. 0——25 5. 25 5. 25 5. 255

子网掩码

Internet由许多小型网络组成，并且每个网络都有许多主机，因此形成了层次结构。在设计IP地址时，要考虑地址分配的分层特性，将每个IP地址分为网络号和主机号两部分，以方便IP地址的寻址操作。

IP地址的网络号和主机号是多少位数？

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。

什么是子网掩码？

子网掩码不能单独存在，必须与IP地址一起使用。子网掩码仅具有一项功能，即将IP地址分为两部分，即网络地址和主机地址。

子网掩码的设置必须遵循某些规则。与IP地址相同，子网掩码的长度也为32位。左侧是网络位，由二进制数字“ 1”表示；右侧是主机位，由二进制数“ 0”表示。

例如：IP地址为“ 19 2. 16 8. 1. 1”，子网掩码为“ 25 5. 25 5. 25 5. 0”。其中“ 1”为24，表示对应IP地址左侧的24位数字为网络号； “ 0”具有8，表示相应IP地址右侧的8位数字是主机号。这样，子网掩码将确定IP地址的32位二进制数字中的哪个是网络号，哪个是主机号。

这对于使用TCP / IP协议的网络非常重要。只有通过子网掩码，才能显示主机所在的子网与其他子网之间的关系，网络才能正常工作。

有数百种常用的子网掩码。在这里，我们仅介绍两个最常用的子网掩码。它们是“ 25 5. 25 5. 25 5. 0”和“ 25 5. 25 5. 0. 0”。

1.子网掩码为“ 25 5. 25 5. 25 5. 0”的网络

最后一个数字可以在0?255的范围内任意更改，因此可以提供256个IP地址。但是实际可用的IP地址数为256-2或254，因为主机号不能全为“ 0”或全为“ 1”。

2.子网掩码为“ 25 5. 25 5. 0. 0”的网络：以下两个数字可以在0?255的范围内任意更改，并且可以提供2552个IP地址。但是实际可用的IP地址数是2552-2，即65023。

IP地址的子网掩码设置不是任意的。如网掩码设置太大，也就是说，子网范围扩大了，那么根据子网路由规则，发送到目标计算机的数据可能与本地计算机不在同一子网中机器将被错误判断。如果认为目标计算机位于同一子网中，则数据包将在该子网中传播，直到超时并被丢弃，从而使数据无法正确到达目标计算机，从而导致网络传输错误；如网掩码设置得太小，则原来属于同一子网的机器之间的通信将被视为跨子网传输，并且数据包将被移交给默认网关进行处理，这势必会增加减轻默认网关的负担，降低网络效率。因此，应根据网络的大小设置子网掩码。

如果网络的大小不超过254台计算机，则只需使用“ 25 5. 25 5. 25 5. 0”作为子网掩码。现在，大多数局域网都不会超过此数目。因此，“ 25 5. 25 5. 25 5. 0”是最常用的IP地址子网掩码。我所见过的最大的中小学校园网络拥有1500多台计算机，并且这种规模的局域网可以使用“ 25 5. 25 5. 0. 0”。默认子网掩码在Windows 2000 Server中，如果将IP地址分配给网卡，则系统将自动填写默认子网掩码。这是Windows 2000 Server自动生成的子网掩码，以节省用户输入时间。例如，局域网中最常用的IP地址“ 19 2. 16 8. x.x”，默认子网掩码是“ 25 5. 25 5. 25 5. 0”。通常，默认子网掩码足以容纳IP地址。

默认网关

根据不同的分类标准，网关的类型很多。 TCP / IP协议中的网关是最常用的。我们在这里谈论的“网关”是指TCP / IP协议下的网关。

那么网关到底是什么？

网关本质上是从一个网络到其他网络的IP地址。

例如，有网络A和网络B。

网络A的IP地址范围为“ 19 2. 16 8. 1. 1?19 2. 16 8. 1. 254”，子网掩码为25 5. 25 5. 25 5. 0;网络B的IP地址范围是“ 19 2. 16 8. 2. 1?19 2. 16 8. 2. 254”，子网掩码是25 5. 25 5. 25 5. 0。

如果没有路由器，则无法在两个网络之间进行TCP / IP通信。即使两个网络连接到同一交换机（或集线器），TCP / IP协议也会根据子网被屏蔽。代码（25 5. 25 5. 25 5. 0）确定两个网络中的主机位于不同的网络中。要实现两个网络之间的通信，必须通过网关。 A中的主机发现数据包的目标主机不在本地网络中，将数据包转发到其自己的网关，然后将数据包转发到网络B的网关，网络B的网关转发将其发送到网络B中的主机（如图所示）。对于网络B将数据包转发到网络A的过程也是如此。

因此，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相互通信。

那该机器的IP地址是哪个IP地址？

网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址。具有路由功能的设备包括路由器，启用路由协议的服务器（基本上等同于路由器）和代理服务器（也等同于路由器）。 ）。

什么是默认网关

如果您知道什么是网关，则默认网关将很容易理解。就像一个房间可以有多个门一样，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，并且该网关将处理该数据包。

主机现在使用的网关通常指默认网关。这意味着：所有需要转发的数据包都是通过默认网关的IP（接口）发送出去的，当然，返回的数据包也将通过默认网关的IP传递出去。

[示例]

对于网络19 2. 16 8. 0. 0到19 2. 16 8. 0. 255，下面的语句中正确的是____。

A。可以在该网段中用作主机的IP范围是：19 2. 16 8. 0. 0到19 2. 16 8. 0. 255

B。网络IP为19 2. 16 8. 0. 255

C。广播IP为19 2. 16 8. 0. 0

D。网段中的主机可以通过网卡将数据传递到网卡

E.19 2. 16 8. 0. 1和19 2. 16 8. 0. 2主机需要使用路由器来传递数据包

F。是B级成绩

首先，对于选项A，此网段中的主机地址只能是19 2. 16 8. 0. 1到19 2. 16 8. 0. 254全为0，全为1该地址不能用作主机IP。全0是网络地址，全1是广播地址。

然后，B选项和C选项只是相反，因为此网段以110开头（介于192-224之间），并且是C类网络，网络号为3个字节，网络地址为19 2. 16 8. 0. 0，广播地址为19 2. 16 8. 0. 255。当然，F选项也是错误的。

对于E选项，两个主机位于同一网段上，因此不需要路由器通信。因此，选择D。

IP地址如何分类为A B C D？

A类:1.0.0.0~126.255.255.255,默认子网掩码/8,即255.0.0.0 (其中127.0.0.0~127.255.255.255为环回地址,用于本地环回测试等用途)；
B类:128.0.0.0~191.255.255.255,默认子网掩码/16,即255.255.0.0；
C类:192.0.0.0~223.255.255.255,默认子网掩码/24,即255.255.255.0；
D类:224.0.0.0~239.255.255.255,一般于用组播
E类:240.0.0.0~255.255.255.255(其中255.255.255.255为全网广播地址),E类地址一般用于研究用途..
IPv4中还有一种私有地址,即比如内部局域网所用的地址,分别为:
10.0.0.0~10.255.255.255；
172.16.0.0~172.31.0.0；
192.168.0.0~192.168.255.255
B类:128.0.0.0~191.255.255.255,默认子网掩码/16,即255.255.0.0；
C类:192.0.0.0~223.255.255.255,默认子网掩码/24,即255.255.255.0；
D类:224.0.0.0~239.255.255.255,一般于用组播
E类:240.0.0.0~255.255.255.255(其中255.255.255.255为全网广播地址),E类地址一般用于研究用途..
IPv4中还有一种私有地址,即比如内部局域网所用的地址,分别为:
10.0.0.0~10.255.255.255；
172.16.0.0~172.31.0.0；
192.168.0.0~192.168.255.255

A类IP地址由一个1字节的网络地址和一个3字节的主机地址组成。网络地址的最高有效位必须为“ 0”，地址范围为1. 0. 0. 1-12 6. 25 5. 25 5. 254有126个A类网络可用，每个网络可以容纳超过1亿台主机。

B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成。网络地址的最高有效位必须为“ 10”，地址范围为12 8. 0. 0. 1 -19 1. 25 5. 25 5. 254。共有16,382个B类网络，每个网络可容纳60,000多台主机。

C类IP地址由一个3字节的网络地址和一个1字节的主机地址组成。网络地址的最高有效位必须为“ 110”。范围19 2. 0. 0. 1-22 3. 25 5. 25 5.有超过209万个C类网络，每个网络可容纳254个主机。

计算机的IP由四组数据和小数点组成。同时，这四组数据的值的范围从0到255，这意味着所有IP必须在0. 0. 0. 0?25 5. 25 5. 25 5.中255个间隔。

IP协议为网络上的每台计算机分配一个唯一的IP地址。该地址是一个32位数字，分为四个部分。为了方便存储，通常用十进制数字除以点表示。 ，例如：21 1. 15 8. 1 0. 5，这样IP地址就更清晰了。

每个IP地址分为两部分，一个是网络地址（网络地址），用于指示计算机所属的网络号，另一个是节点地址（节点地址，也称为主机地址），用于指示网络上特定主机的主机号；网络地址和节点地址由网络掩码（netmask）区分，与网络掩码二进制位“ 1”相对应的IP地址部分为网络部分，其余部分为节点部分。例如，网络掩码25 5. 25 5. 25 5. 0将19 2. 16 8. 1. 200的网络部分分为两部分，即19 2. 16 8. 1和200，因此其网络地址为19 2. 16 8. 1. 0，节点部分为0. 0. 0. 200。

同一网络中的网络地址应该相同，但是节点地址应该不同，因此子网掩码可以确定该网络中可以拥有的主机数，即节点地址的范围减去2，其中节点地址二进制位全部为0的地址为网络地址，代表网络本身，节点地址中全1的地址为广播地址，用于在网络中发送广播数据包

TCP / IP网络中有几个具有特殊含义的地址：

以零开头的地址表示当前网络中的本地节点。例如，0. 0. 0. 23指当前网络中的工作站23。地址0. 0. 0. 0指向当前工作站。

在进行故障排除和网络诊断时，以127开头的地址非常重要。正式地，网络地址块12 7. x.x.x被定义为A类地址，并且该地址块保留用于内部环回。

将地址的所有位设置为1（即值25 5）表示“所有”地址。因此，19 2. 1 8. 25 5. 255表示将消息发送到19 2. ] 1 8.网络上的所有节点；类似地，25 5. 25 5. 25 5. 255表示向Internet上的每个节点发送一条消息。这些地址用于多播消息和服务通告。

注意：在为系统分配节点号时，请勿使用0或255。它们是保留号，并且具有特殊含义。

子网划分

VLSM（可变长度子网掩码，可变长度子网掩码），这是一种网络分配机制，可生成大小不同的子网。 VLSM将为点对点链路分配25 5. 25 5. 25 5. 252的子网掩码，为以太网络分配25 5. 25 5. 25 5. 0。 VLSM技术在有效分配IP地址（减少浪费）并减小路由表的大小方面起着非常重要的作用。但应注意的是，使用VLSM时，所使用的路由协议必须能够支持它。这些路由协议包括RIP2，OSPF，EIGRP和BGP。

为了提高IP地址的使用效率，可以将网络划分为多个子网：从主机位的最高位借用位成为新的子网位，其余部分仍然是主机位。这使得IP地址的结构分为三部分：网络位，子网位和主机位。引入子网概念后，网络位加上子网位可以在全局范围内唯一地标识网络。使用1标识所有网络位，使用0标识主机位以获取子网掩码。如下图所示，子网掩码被转换为十进制：25 5. 25 5. 25 5. 224。

子网划分是将大型的实际网络划分为较小的逻辑网络的过程。划分网络的原因如下：网络技术的电气（物理层）限制；为简单起见，希望在建筑物的每一层（或每个部门或每个应用程序）放置一个独立的网络以划分网络；减轻网段的负载；或需要使用高速线连接到远程位置。

划分网段的结果是使整个网络成为一个由一些小的子网块组成的网络，该网络易于管理。这些较小子网之间的通信是通过网关和路由器进行的。同样，一个组织可以具有多个物理上位于同一网络中的子网，以便将网络功能从逻辑上划分为多个工作组。

主机号不能全为“ 0”或全为“ 1”

在一个网络段中主机号全为0 代表这个网络段本身 称之为：网络号 。这个地址是不可以分配给主机的。
例如：
 ip : 192.168.128.2 
 netmask: 255.255.255.0 
那么这网络段的网络号为： 192.168.128.0 
这个地址可以用在路由中
当你添加一条指向192.168.128.0 的路由 ，就代表了这个网络中的所有地址192.168.128.1---254
所有到192.168.128.1---254的数据都可由你上面路由指定的路由网关转发 
---网关就是 你迷路 不知道去一个地方要怎么走时要去问的人 （只是打个比方不是很恰当）
---路由表就是那人手中的地图 路由就是他去查地图找路线。
主机号全1的地址 是广播地址 你给这个地址发数据包 这个网络内的所有主机都能收到。
例如：
 ip : 192.168.128.2 
 netmask: 255.255.255.0 
那么这网络段的网络号为： 192.168.128.0 
这个地址可以用在路由中
当你添加一条指向192.168.128.0 的路由 ，就代表了这个网络中的所有地址192.168.128.1---254
所有到192.168.128.1---254的数据都可由你上面路由指定的路由网关转发 
---网关就是 你迷路 不知道去一个地方要怎么走时要去问的人 （只是打个比方不是很恰当）
---路由表就是那人手中的地图 路由就是他去查地图找路线。
主机号全1的地址 是广播地址 你给这个地址发数据包 这个网络内的所有主机都能收到。

多播地址

多播消息的目标地址使用D类IP地址，并且D类地址不能出现在IP消息的源IP地址字段中。在单播数据传输过程中，使用“逐跳”原理在IP网络中传输数据包的传输路径，从源地址到目的地址。但是，在IP多播环中，数据包的目的地址不是一个，而是一个组，形成一个组地址。所有信息接收者都被添加到一个组中，并且一旦加入，流到该组地址的数据就会立即立即发送给接收者，并且该组的所有成员都可以接收该数据包。多播组的成员是动态的，主机可以随时加入和离开多播组。

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