IP地址-子网掩码-默认网关之间的关系

IP地址

• 定义：
• 二级IP：网络号+主机号
  缺陷：
  1. IP地址空间的利用率有时很低
     A类地址可连接的主机数超过1000万，B类也超过6万，实际上，有些单位占着B类的地址，却只干C类的活，这样容易导致IP空间地址资源过早的被分配完
  2. 不够灵活
     当在紧急情况时，需要申请开通一个新IP地址，很难及时申请到，即便申请到，也不能马上连接到互联网上工作
  3. 路由表太大而使网络性能变坏
     在同一个网络号下面，主机号还是太多，在路由表中，一个物理地址分配一个网络号，也会导致路由表中的项目数过多。
• 三级IP：网络号+子网号+主机号
  注意：
  1. 划分子网的方法是从主机号借用若干位作为子网号，所以主机号减少了相应的数量
  2. 划分子网是一个单位内部的事情，本单位以外的网络看不见这个网络是由多少个子网组成的，因此这个单位对外仍然表现为一个网络

IP地址分为A、B、C、D、E 5类。常用的是B和C两类。

A类地址： 网络位8（7）位+主机位24位

IP范围：1.0.0.0–126.255.255.255（十进制的第一位为网络位，第二、三、四为主机位）

127网络位是本地测试地址，不能用于数据通讯。

​ IP范围：127.0.0.0–127.255.255.255

B类地址：网络位16（14）位+主机位16位

IP范围：128.0.0.0–191.255.255.255（十进制的第一、二位为网络位，第三四位为主机位）

C类地址：网络位24（21）位+主机位8位

IP范围：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——255.255.255.255

子网掩码

• 定义

  互联网是由许多小型网络构成的，每个网络上都有许多主机，这样便构成了一个有层次的结构。IP地址在设计时就考虑到地址分配的层次特点，将每个IP地址都分割成网络号和子网号，主机号三部分，以便于IP地址的寻址操作。 IP地址的网络号和子网号，主机号各是多少位呢？如果不指定，就不知道哪些位是网络号、哪些是主机号，这就需要通过子网掩码来实现。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用

• 作用

  就是将某个IP地址划分成网络地址和子网号，主机号三部分

• 好处
  不管网络有没有划分子网，只要把子网掩码和IP地址进行逐位的“与”运算(AND)，就能立刻得出网络地址来。

• 实例
  已知IP为141.14.72.24，子网掩码为:255.255.192.0,求网络地址

  IP的二进制形式:10001101.00001110.01001000.00011000
  子网掩码二进制形式：11111111.11111111.11000000.00000000
  AND运算:10001101.00001110.01000000.00000000
  网络地址为(转为十进制):144.14.64.0

• 注意
  现在互联网规定，所有网络都必须使用子网掩码，同时在路由器的路由表中也必须有子网掩码这一栏
  如果不划分子网，就是用默认子网掩码（A：255.0.0.0；B:255.255.0.0;C:255.255.255.0）

网关

• 定义

  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的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的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B向网络A转发数据包的过程也是如此。所以说，**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。**那么这个IP地址是哪台机器的IP地址呢？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）。

• 默认网关

  如果搞清了什么是网关，默认网关也就好理解了。就好像一个房间可以有多扇门一样，

  一台主机可以有多个网关。默认网关的意思是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。

  意思是：所有的需要转发的数据包，都经过默认网关的IP（接口）发送出去，当然返回也是从那里经过