3、网络通信基础：网关、IP地址与协议详解

网络通信基础：网关、IP地址与协议详解

一、网关的工作原理

在当今的网络环境中，网关起着至关重要的作用。假设一个网络只了解红色和绿色网络，对于其他网络的数据包，就需要发送到下一个网关，比如“Bar”。这种情况在网络中不断重复，大大减少了每个网络节点和网关需要管理的信息量。

当数据包发送和接收时，都会经历类似的决策过程。发送方需要判断数据包是发往本地网络节点还是远程网络节点。如果是本地，数据会在两个节点之间直接传输；如果是远程，数据则会被发送到网关，网关再进行同样的判断，直到数据最终被接收方获取。

网关的关键规则是基于目标网络而不是目标节点来路由数据包。这意味着网关不需要知道如何到达所有可能连接网络上的每个节点，只需要知道自己网络上哪个节点可以将数据包转移到其他网络即可。最终，数据包会到达目标网络，目标网络上的设备会检查所有数据包，看是否是发给自己的，这样网关发送的数据包就能自动被目标主机接收，而发送方只需要知道自己网关的地址。

下面是网关工作流程的 mermaid 流程图：

graph TD
    A[发送方] -->|判断目标节点| B{本地还是远程}
    B -- 本地 --> C[直接传输]
    B -- 远程 --> D[发送到网关]
    D --> E{网关判断}
    E -- 继续远程 --> F[转发到其他网关]
    E -- 目标网络 --> G[目标主机接收]

二、互联网地址

（一）IP 地址的基本概念

在一个特定的网