IP地址，子网掩码、默认网关，DNS的设置和工作原理（总结）

概念：

1. 概述

IP地址：人们在Internet上为了区分数以亿计的主机而给每台主机分配的一个专门的地址，通过IP地址就可以访问到每台主机。

子网掩码：不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。

网关：实质上是网络通向其它网络的IP地址。

DNS：域名服务器，为Internet上的主机分配域名地址的IP地址。

2.IP地址

每个IP地址都是由“网络号+主机号”两部分组成。IP地址管理机构在分配IP地址时，只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。实际上一个IP地址用来标志一个主机或一个路由器或一条链路的接口，当一个主机同时连到连(应该是两)个网络时（如，实验室的代理服务器），该主机必须有两个相应的IP地址，也就必须具备两张网卡。

IP地址由32位二进制数组成，通常是十进制表示，并以“.”分隔。IP地址是一种逻辑地址，用来表示网络中的一个个主机，并且IP地址具有唯一性，即每台机器的IP地址在全世界是唯一的。

DNS是域名服务器，用来解析域名的（域名和IP之间的解析）。如果没有这东西，登陆某个网站时就必须输入该网站的IP地址，有了DNS就可以直接输入网址。这样方便人们的记忆。

比如百度，网址是www.baidu.com，它的IP地址是 61.135.169.125，我可以不用记忆IP地址，直接输入网址即可登陆。

这种IP地址和域名的对应数据放在公网的服务器里，叫DNS服务器。电脑访问网络时，会首先到这个服务器里，根据域名找到对应的IP地址，然后才真正去往目的地，不过这个过程很快的，根本感觉不到罢了。以上这个过程，叫IP地址解析。所以上网时设置的参数里都有DNS服务器这项，因为需要它首先完成地址解析任务。

DNS服务器在全球范围内都有，一般来说，你在哪个城市，就设置为哪个城市的DNS地址（网络状态好的话无所谓），比如在北京，经常配置的DNS地址有：202.106.0.20，202.106.196.115等，这些上网都可以查到。国内目前开放的114DNS响应也不错，为电信联通移动全国通用DNS，地址也好记：114.114.114.114，位于江苏南京。

3. 子网掩码

子网掩码只有一个功能，就是将IP地址划分为网络地址和主机地址两部分。如同现实生活中的通讯地址，可以看作省市部分和具体门牌号部分。相同的IP地址，但掩码不一样，则指向的网络部分和主机部分不一样。如IP地址192.168.1.11（应该是192.168.1.1才能和后文一致），255.255.255.0 的掩码表示网络地址192.168.1，主机地址是1；255.255.0.0 的掩码表示网络地址192.168，主机部分是1.1 。

子网掩码用来判断任意两台计算机的IP地址是否在同一个子网中的根据。如果相同，说明两台计算机在同一个子网中，可以直接通讯。当然，子网掩码不同的两台计算机也可以通讯，方法及原理见下文“网关”。。。。。。

IP地址可分为五类：A类地址，B类地址，C类地址，D类地址，E类地址，总体来说，

1.0.0.0到126.255.255.255为A类主要分配给具有大量主机而局域网络数量较少的大型网络

128.0.0.0到191.255.255.255为B类一般用于国际性的大公司和政府机构

192.0.0.0到223.255.255.255为C类用于一般小公司校内网研究机构等

244.0.0.0到339.255.255.255为D类用于特殊用途又称为广播地址

240.0.0.0到247.255.255.255为E类暂时保留

IP地址可以说是你的网络地址

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根据RFC950定义，子网掩码是一个32位的2进制数，其对应网络地址的所有位都置为1，对应于主机地址的所有位置都为0。子网掩码告知路由器，地址的哪一部分是网络地址，哪一部分是主机地址，使路由器正确判断任意IP地址是否是本网段的，从而正确地进行路由。网络上，数据从一个地方传到另外一个地方，是依靠IP寻址。从逻辑上来讲，是两步的。第一步，从IP中找到所属的网络，好比是去找这个人是哪个小区的；第二步，再从IP 中找到主机在这个网络中的位置，好比是在小区里面找到这个人。 [3]

子网掩码的设定必须遵循一定的规则。与二进制IP地址相同，子网掩码由1和0组成，且1和0分别连续。子网掩码的长度也是32位，左边是网络位，用二进制数字“1”表示，1的数目等于网络位的长度；右边是主机位，用二进制数字“0”表示，0的数目等于主机位的长度。这样做的目的是为了让掩码与IP地址做按位与运算时用0遮住原主机数，而不改变原网络段数字，而且很容易通过0的位数确定子网的主机数（2的主机位数次方-2，因为主机号全为1时表示该网络广播地址，全为0时表示该网络的网络号，这是两个特殊地址）。通过子网掩码，才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系，使网络正常工作。

子网掩码的功能

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子网掩码是一个32位地址，是与IP地址结合使用的一种技术。它的主要作用有两个，一是用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。二是用于将一个大的IP网络划分为若干小的子网络。

使用子网是为了减少IP的浪费。因为随着互联网的发展，越来越多的网络产生，有的网络多则几百台，有的只有区区几台，这样就浪费了很多IP地址，所以要划分子网。使用子网可以提高网络应用的效率。

通过计算机的子网掩码判断两台计算机是否属于同一网段的方法是，将计算机十进制的IP地址和子网掩码转换为二进制的形式，然后进行二进制“与”(AND)计算（全1则得1，不全1则得0），如果得出的结果是相同的，那么这两台计算机就属于同一网段。 [4]

声明网络地址与主机地址

表 1　默认子网掩码 [3]

类别	子网掩码的二进制数值	子网掩码的十进制数值
A	11111111 00000000 00000000 00000000	255.0.0.0
B	11111111 11111111 00000000 00000000	255.255.0.0
C	11111111 11111111 11111111 00000000	255.255.255.0

子网掩码一定是配合IP地址来使用的。对于常用网络A、 B、C 类IP地址其默认子网掩码的二进制与十进制对应关系如表1所示。子网掩码工作过程是：将32位的子网掩码与IP地址进行二进制形式的按位逻辑“与”运算得到的便是网络地址，将子网掩码二进制按位取反，然后IP地址进行二进制的逻辑“与”（AND）运算，得到的就是主机地址。如：192.168.10.10 AND 255.255.255.0，结果为192.168.10.0，其表达的含义为：该IP地址属于 192.168.10.0这个网络，其主机号为10，即这个网络中编号为10的主机。 [3]

划分子网

子网掩码机制提供了子网划分的方法。其作用是：减少网络上的通信量；节省IP地址；便于管理；解决物理网络本身的某些问题。使用子网掩码划分子网后，子网内可以通信，跨子网不能通信，子网间通信应该使用路由器，并正确配置静态路由信息。划分子网，就应遵循子网划分结构的规则。就是用连续的1在IP地址中增加表示网络地址，同时减少表示主机地址的位数。例如，IP地址为130.39.37.100，网络地址为130.39.0.0、子网地址为130.39.37.0、子网掩码为255.255.255.0，网络地址部分和子网标识部分为“1”所对应，主机标识部分为“0”所对应。使用CIDR表示为：130.39.37.100/24即IP地址/ 掩码长度。其中第三个字节上的255 所对应的8位二进制数值就是将主机地址位数借给了网络地址部分，充当了划分子网的位数。 [

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4.网关

网关（Gateway）就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。

按照不同的分类标准，网关也有很多种。TCP/IP协议里的网关是最常用的，在这里我们所讲的“网关”均指TCP/IP协议下的网关。

网关实质上是一个网络通向其它网络的IP地址。这个IP地址，是具有路由功能的IP地址，默认网关也是一个网关，也是具有路由功能的设备的IP地址。注意：在填写默认网关时，主机的IP地址必须和默认网关的IP地址处于同一段。

举例：

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。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。

提问：

（1）那么这个IP地址（作为网关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）。

（2）什么是默认网关 ?

默认网关必须是主机自己所在的网段中的IP地址，而不能填写其他网段中的IP地址。

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。

（3）如何设置默认网关 ?

一台主机的默认网关是不可以随随便便指定的，必须正确地指定，否则一台电脑就会将数据包发给不是网关的电脑，从而无法与其他网络的电脑通信。

默认网关的设定有手动设置和自动设置两种方式。

　　a. 手动设置

　　手动设置适用于电脑数量比较少、TCP/IP参数基本不变的情况，比如只有几台到十几台电脑。因为这种方法需要在联入网络的每台电脑上设置“默认网关”，非常费劲，一旦因为迁移等原因导致必须修改默认网关的IP地址，就会给网管带来很大的麻烦，所以不推荐使用。

b. 自动设置

　　自动设置就是利用DHCP服务器来自动给网络中的主机分配IP地址、子网掩码和默认网关。这样做的好处是一旦网络的默认网关发生了变化时，只要更改了DHCP服务器中默认网关的设置，那么网络中所有的电脑均获得了新的默认网关的IP地址。这种方法适用于网络规模较大、TCP/IP参数有可能变动的网络。

附注：

配置默认网关，可以在IP路由表中创建一个默认路径。

赋予路由器IP地址的名称,与本地网络连接的机器必须把向外的流量传递到此地址中以超出本地网络,从而使那个地址成为本地子网以外的IP地址的"网关".也就是最近常用的网关,当主机路由表目或网络输入不存在于本地主机的路由表时数据包发送到那里。

5. DNS

DNS地址是一个域名服务器地址，它负责把用户的网站地址解析成IP地址。如果这个服务器出现问题，那么你就可能上不了网了。我估计世界上没有哪个强人能记住所有自己经常去的网站的IP地址吧，哈哈。。。

DNS 全名叫 Domain Name Server，中文俗称“域名服务器”，在说明 DNS Server 之前，可能要先说明什么叫 Domain Name(域名)。正如上面所讲，在网上辨别一台电脑的方法是利用 IP地址，但是 IP用数字表示，没有特殊的意义，很不好记，因此，我们一般会为网上的电脑取一个有某种含义又容易记忆的名字，这个名字我们就叫它“DomainName"。

由于ISP的拨号服务器一般都有缺省的DNS，所以你可以不用设置DNS，如果你需要指定一台DNS，你一定要了解这台DNS的准确IP（比如福州的163用户的DNS为202.101.98.55）。

查询：

开始--运行--输入cmd--输入ipconfig

开始--运行--输入cmd--输入ipconfig/all

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