IP、子网掩码、网关的作用

一、IP地址

IP地址又称为软件地址, 存储在计算机的存储器上, IPv4地址为32位, IPv6地址为128位

IP地址和MAC地址

• 网络层以上使用IP地址, 数据链路层以下使用MAC地址

• IP地址是逻辑地址, MAC地址是物理地址

• IP分组中首部的源地址和目的地址在传输中不会改变, MAC帧中首部的源地址和目的地址每到一个路由器会改变一次

IP地址分类

A类地址 : 0.0.0.0 ~ 127.255.255.255
B类地址 : 128.0.0.0 ~ 191.255.255.255
C类地址 : 192.0.0.0 ~ 223.255.255.255

D类地址：224.0.0.0~239.255.255.255

E类地址：240.0.0.0~247.255.255.255

其中包含特殊的IP地址：

1、0.0.0.0：表示的是这样一个集合：所有不清楚的主机和目的网络。

2、255.255.255.255：限制广播地址，这个地址不能被路由表转发

3、127.0.0.1：本机地址

4、224.0.0.1 组播地址，注意它和广播的区别。从224.0.0.0到239.255.255.255都是这样的地址。224.0.0.1特指所有主机，224.0.0.2特指所有路由器。开启IRDP(Internet路由发现协议，使用组播功能)功能后，会有这样一条路由。

5、169.254.x.x 如果你的主机使用了DHCP功能自动获得一个IP地址，那么当你的DHCP服务器发生故障，或响应时间太长而超出了一个系统规定的时间，Windows系统会为你分配这样一个地址。

6、10.x.x.x、172.16.x.x～172.31.x.x、192.168.x.x：私有地址，这些地址被大量用于企业内部网络中。一些宽带路由器，也往往使用192.168.1.1作为缺省地址。

二、子网掩码

子网掩码就是用来指定某个IP地址的网络地址的，换一句话说，就是用来划分子网的。
子网掩码的作用就是用来判断任意两个IP地址是否属于同一子网络，这时只有在同一子网的计算机才能"直接"互通。

构成超网的IP地址

IP地址 = {<网络前缀>, <主机号>}
使用网络前缀, 无分类域间路由选择CIDR
例如, 128.14.35.7/20, 意思是前20位为网络前缀, 后12位为主机号. 另外, CIDR把网络前缀相同的连续的IP地址组成一个”CIDR地址块”
地址掩码 : CIDR使用32位的地址掩码, 类似于子网掩码.
   

    
确定子网掩码的方法是其与IP地址中标识网络号的所有对应位都用"1"，而与主机号对应的位都是"0"。如分为2个子网的C类地址，用22位来标识网络号，则其子网掩码为：11111111 11111111 11111111 10000000即255.255.255.128。于是我们可以知道，A类地址缺省子网掩码为255.0.0.0,B类为255.255.0.0,C类为255.255.255.0。下表是C类地址子网划分及相关子网掩码：

子网位数 子网掩码 主机数 可用主机数

  1 255.255.255.128 128 126

  2 255.255.255.192 64 62

  3 255.255.255.224 32 30

  4 255.255.255.240 16 14

  5 255.255.255.248 8 6

  6 255.255.255.252 4 2

    

   
   

    三、网关
   
   

    网关在传输层以上实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关的结构和路由器相似，不同的是互连层。网关既可以用语广域网互连，也可以用于局域网互连。网关是充当转换重任的计算机系统或设备。在使用不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构两种系统之间，网关是一个翻译器。语网桥知识简单的传达消息不同，网关对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的要求。
   
   

    按照不同的分类标准，网关有很多种。TCP/IP协议里的网关是最常见的。
   
   

    那么网关到底是什么呢？网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。比如说网络A和网络B，网络A为192.0.0.0~192.168.1.254,子网掩码为255.255.255.0;网络B的IP地址范围为“192.168.1.1~192.168.1.254”，子网掩码为“255,255,255,0，
   
   

    “255.255.255.0”。在没有路由器的情况下，两个网路是不能进行TCP/IP，两个网络是不能进行TCP/IP通信的，即使那两个主机连在网络之间的通信，则必须要到过关。如果网络A的主机发现数据包的目的不在本地网络中，就把数据转发给它自己的网关，再由网关转发给网络B的网关，网路B的网关在转发给网络B的主机。