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IP地址,子网掩码,默认网关,DNS服务器详解

IP地址,子网掩码,默认网关,DNS服务器是什么意思?

IP是32位二进制数据,通常以十进制表示,并以“.”分隔。IP地址是一种逻辑地地址,用来标识网络中一个个主机,IP有唯一性,即每台机器的IP在全世界是唯一的。
DNS是域名服务器,用来解析域名的(域名与IP之间的解析),如果没有这东西,你必须输入网站的IP地址,有了DNS,你就可以直接输入网址。

路由是指路由器从一个接口上收到数据包,根据数据包的目的地址进行定向并转发到另一个接口的过程。

特殊ip地址

0.0.0.0

        严格说来,0.0.0.0已经不是一个真正意义上的IP地址。它表示的是这样一个集合:所有不清楚的主机和目的网络。这里的“不清楚”是指在本机的路由表里没有特定条目指明如何到达。如果在网络设置中设置了缺省网关,那么系统会自动产生一个目的地址为0.0.0.0的缺省路由.对本机来说,它就是一个“收容所”,所有不认识的“三无”人员,一 律送进去。如果你在网络设置中设置了缺省网关,那么Windows系统会自动产生一个目的地址为0.0.0.0的缺省路由。

限制广播地址

        限制广播地址(255.255.255.255)。对本机来说,这个地址指本网段内(同一广播域)的所有主机(可能由于实现而不同)。这个地址不能被路由器转发。可以进行广域网传输,但一般会被阻止

回送地址(环回地址)

        A类网络地址127是一个保留地址,用于网络软件测试以及本地机进程间通信,叫做回送地址(loopback address)。无论什么程序,一旦使用回送地址发送数据,协议软件立即返回之,不进行任何网络传输。含网络号127的分组不能出现在任何网络上。 

局域网中的IP

        当主机号全为0时标示网段,是一个网络号。网络号是用于三层寻址的地址,它代表了整个网络本身;
当主机号全为1时为广播地址,它代表了网络全部的主机。
网络号是网段中的第一个地址,广播地址是网段中的最后一个地址,这两个地址是不能配置在计算机主机上的。
        例如在192.168.0.0,255.255.255.0这样的网段中,网络号是192.168.0.0,广播地址是192.168.0.255。因此,在一个局域网中,能配置在计算机中的地址比网段内的地址要少两个(网络号、广播地址),这些地址称之为主机地址。在上面的例子中,主机地址就只有192.168.0.1至192.168.0.254可以配置在计算机上了。

(一)DNS服务器

DNS是指:域名服务器(Domain Name Server)。在Internet上域名与IP地址之间是一一对应的,域名虽然便于人们记忆,但机器之间只能互相认识IP地址,它们之间的转换工作称为域名解析,域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成,DNS就是进行域名解析的服务器 。

(二)IP地址

​ 电脑之间要实现网络通信,就必须要有一个合法的ip地址。IP地址=网络地址+主机地址,(又称:主机号和网络号组成)ip地址的结构使我们可以在Internet上很方便的寻址。ip地址通常用更直观的,以圆点分隔号的四个十进制数字表示,每个数字从0到255,如某一台主机的ip地址为:128.20.4.1

在局域网里,同样也需要ip地址,一般内网的ip地址是以192.168开头的,这样很容易区分公网和内网的ip地址

彻底明白IP地址的含义

不管是学习网络还是上网,IP地址都是出现频率非常高的词.Windows系统中设置IP地址的界面如图1所示,图中出现了IP地址,子网掩码,默认网关和DNS服务器这几个需要设置的地方,只有正确设置,网络才能通,那这些名词都是什么意思呢 学习IP地址的相关知识时还会遇到网络地址,广播地址,子网等概念,这些又是什么意思呢

要解答这些问题,先看一个日常生活中的例子.如图2所示,住在北大街的住户要能互相找到对方,必须各自都要有个门牌号,这个门牌号就是各家的地址,门牌号的表示方法为:北大街+XX号.假如1号住户要找6号住户,过程是这样的,1号在大街上喊了一声:"谁是6号,请回答.",这时北大街的住户都听到了,但只有6号作了回答,这个喊的过程叫"广播",**北大街的所有用户就是他的广播范围,**假如北大街共有20个用户,那广播地址就是:北大街 21号.也就是说,北大街的任何一个用户喊一声能让"广播地址-1"个用户听到. 

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从这个例中可以抽出下面几个词: 
街道地址:北大街,如果给该大街一个地址则用第一个住户的地址-1,此例为:北大街0号 
住户的号:如1号,2号等. 
住户的地址:街道地址+XX号,如北大街 1号,北大街 2号等 
**广播地址:最后一个住户的地址+1**,此例为:北大街21号

**IP地址是192.168.100.1,这个地址中包含了很多含义.如下所示:**

- 网络地址(相当于街道地址): 192.168.100.0 
- 主机地址(相当于各户的门号): 0.0.0.1 
- IP地址(相当于住户地址): 网络地址+主机地址=192.168.100.1 
- 广播地址: 192.168.100.255 

**注:192.168.100.1是私有地址,是不能直接在Internet网络中应用的,上Internet要转为公有地址,下面详细说明.** 

一,为什么要计算网络地址

​ 一句话就是让网络中的计算机能够相互通讯.先看看最简单的网络,图3中是用网线(交叉线)直接将两台计算机连起来.下面是几种IP地址设置,看看在不同设置下网络是通还是不通.

  1. 设置1号机的IP地址为192.168.0.1子网掩码为255.255.255.0,2号机的IP地址为192.168.0.200子网掩码为255.255.255.0,这来台计算机就能正常通讯.
  2. 如果1号机地址不变,将2号机的IP地址改为192.168.1.200子网掩码还是为255.255.255.0,那这两台就无法通讯.
  3. 设置1号机的IP地址为192.168.0.1子网掩码为255.255.255.192,2号机的IP地址为192.168.0.200子网掩码为255.255.255.192,注意和第1种情况的区别在于子网掩码,1为255.255.255.0本例是255.255.255.192。这台计算机就不能正常通讯.

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  • 第1种情况能通是因为这两台计算机处在同一网络192.168.0.0,所以能通,而2,3种情况下两台计算机处在不同的网络,所以不通.

​ 这里先给个结论:用网线直接连接的计算机或是通过HUB(集线器)或普通交换机间接的计算机之间要能够相互通,计算机必须要在同一网络,也就是说它们的网络地址必须相同,而且主机地址必须不一样.如果不在一个网络就无法通. 计算网络地址就是判断网络中的计算机在不在同一网络,在就能通,不在就不能通.注意,这里说的在不在同一网络指的是IP地址而不是物理连接.那么如何计算呢

二,如何计算网络地址 (子网掩码)

​ 我们日常生活中的地址如:北大街1号,从字面上就能看出街道地址是北大街,而我们从IP地址中却难以看出网络地址,要计算网络地址,必须借助我们上边提到过的子网掩码. 计算过程是这样的,将IP地址和子网掩码都换算成二进制,然后进行与运算,结果就是网络地址.与运算如下所示,上下对齐,1位1位的算,1与1=1 ,其余组合都为0

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例如:计算IP地址为:202.99.160.50子网掩码是255.255.255.0的网络地址步骤如下:

  • 将IP地址和子网掩码分别换算成二进制

    202.99.160.50 换算成二进制为 11001010·01100011·10100000·00110010
    255.255.255.0 换算成二进制为 11111111·11111111·11111111·00000000

  • 将二者进行与运算

    img

(三)子网掩码

​ 子网掩码是用来判断任意两台计算机的ip地址是否属于同一子网络的根据。最为简单的理解就是两台计算机各自的ip地址与子网掩码进行and运算后,得出的结果是相同的,则说明这两台计算机是处于同一个子网络上的,可以进行直接的通讯.

(四)默认网关

什么是网关?

​ 网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。比如有网络A和网络B,

  • 网络A: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:IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”,

    ​ 子网掩码为255.255.255.0。

    ​ 在没有路由器的情况下,两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的,即使是两个网络连接在同一台交换机(或集线器)上,TCP/IP协议也会根据子网掩码(255.255.255.0)判定两个网络中的主机处在不同的网络里而要实现这两个网络之间的通信,则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中,就把数据包转发给它自己的网关,再由网关转发给网络B的网关,网络B的网关再转发给网络B的某个主机(如附图所示)。网络A向网络B转发数据包的过程。

    ​ 只有设置好网关的IP地址,TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。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有路由器、启用了路由协议的服务器(实质上相当于一台路由器)、代理服务器(也相当于一台路由器)。

    在和 Novell NetWare 网络交互操作的上下文中,网关在 Windows 网络中使用的服务器信息块 (SMB) 协议以及NetWare网络使用的 NetWare 核心协议 (NCP) 之间起着桥梁的作用。网关也被称为 IP路由器。

网关工作原理图

什么是默认网关 ?

​ 一台主机可以有多个网关。一台主机如果找不到可用的网关,就把数据包发给默认指定的网关,由这个网关来处理数据包。现在主机使用的网关,一般指的是默认网关。

如何设置默认网关

默认网关的设定有手动设置和自动设置两种方式。

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