ip、子網路遮罩、網關之間的關系

一、ip

1. IP位址概念

IP位址是一個32位的二進制數，它由網絡ID和主機ID兩部份組成，用來在網絡中唯一的辨別的一台計算機。

網絡ID用來辨別計算機所處的網段；主機ID用來辨別計算機在網段中的位置。

IP位址通常用4組3位十進制數表示，中間用“.”分隔。比如，192.168.0.1。

2.IP位址分類

1）網絡位址

IP位址由網絡号（包括子網号）和主機号組成，網絡位址的主機号為全0，網絡位址代表着整個網絡。如對于網段：192.168.1.0/24，其對應的網絡位址為：192.168.1.0

2）廣播位址

廣播位址與網絡位址的主機号正好相反，廣播位址中，主機号為全1。當向某個網絡的廣播位址發送消息時，該網絡内的所有主機都能收到該廣播消息。如對于網段：192.168.1.0/24，其對應的廣播位址為：192.168.1.255

3）各類位址

• A類位址以0開頭，第一個位元組作為網絡号，位址範圍為：0.0.0.0~127.255.255.255；
• B類位址以10開頭，前兩個位元組作為網絡号，位址範圍是：128.0.0.0~191.255.255.255;
• C類位址以110開頭，前三個位元組作為網絡号，位址範圍是：192.0.0.0~223.255.255.255。
• D類位址以1110開頭，位址範圍是224.0.0.0~239.255.255.255，D類位址作為多點傳播位址（一對多的通信）；
• E類位址以1111開頭，位址範圍是240.0.0.0~255.255.255.255，E類位址為保留位址，供以後使用。

二、子網路遮罩

子網路遮罩是在IPv4位址資源緊缺的背景下為了解決lP位址配置設定而産生的虛拟lP技術，通過子網路遮罩将A、B、C三類位址劃分為若幹子網，進而顯著提高了IP位址的配置設定效率，有效解決了IP位址資源緊張的局面。子網路遮罩不能單獨存在，它必須結合IP位址一起使用。

子網路遮罩： 是一個32位的2進制數，其對應網絡位址的所有位都置為1，對應于主機位址的所有位置都為0。

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​子網路遮罩的作用​

​： 子網路遮罩隻有一個作用，就是通過邏輯運算，将一個IP位址劃分為網絡位址和主機位址，使路由器正确判斷任意IP位址是否是本網段的，進而正确地進行路由，隻有網絡位址相同的兩台主機在無路由的情況下才能互相通信。

子網路遮罩、IP、網關的應用關系： 網絡A把資料與源宿IP位址打包，路由器根據子網路遮罩與源宿IP位址進行邏輯運算判斷是否屬于同一子網，若不是同一子網，則将資料包發送到A的網關，利用路由功能轉發到B的網關，再發到宿點IP位址上。

三、網關

網關(Gateway)又稱網間連接配接器、協定轉換器。網關在網絡層以上實作網絡互連，是複雜的網絡互連裝置，僅用于兩個高層協定不同的網絡互連。

網關既可以用于廣域網互連，也可以用于區域網路互連。 網關是一種充當轉換重任的計算機系統或裝置。使用在不同的通信協定、資料格式或語言，甚至體系結構完全不同的兩種系統之間，網關是一個翻譯器。

與網橋隻是簡單地傳達資訊不同，網關對收到的資訊要重新打包，以适應目的系統的需求。

那麼網關到底是什麼呢？網關實質上是一個網絡通向其他網絡的IP位址。比如有網絡A和網絡B，網絡A的IP位址範圍為“192.168.1.1~192. 168.1.254”，子網路遮罩為255.255.255.0；網絡B的IP位址範圍為“192.168.2.1~192.168.2.254”，子網路遮罩為255.255.255.0。在沒有路由器的情況下，兩個網絡之間是不能進行TCP/IP通信的，即使是兩個網絡連接配接在同一台交換機（或集線器）上，TCP/IP協定也會根據子網路遮罩（255.255.255.0）與主機的IP 位址作 “與” 運算的結果不同判定兩個網絡中的主機處在不同的網絡裡。而要實作這兩個網絡之間的通信，則必須通過網關。如果網絡A中的主機發現資料包的目的主機不在本地網絡中，就把資料包轉發給它自己的網關，再由網關轉發給網絡B的網關，網絡B的網關再轉發給網絡B的某個主機。這就是網絡A向網絡B轉發資料包的過程。

是以說，隻有設定好網關的IP位址，TCP/IP協定才能實作不同網絡之間的互相通信。那麼這個IP位址是哪台機器的IP位址呢？網關的IP位址是具有路由功能的裝置的IP位址，具有路由功能的裝置有路由器、啟用了路由協定的伺服器（實質上相當于一台路由器）、代理伺服器（也相當于一台路由器）。

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