ip地址、子網掩碼、網關與網卡、DNS的用處和區別是什么

本篇內容主要講解“ip地址、子網掩碼、網關與網卡、DNS的用處和區別是什么”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“ip地址、子網掩碼、網關與網卡、DNS的用處和區別是什么”吧!

例子：

　　以Windows系統中IP地址設置界面為參考(如圖1)，IP地址, 子網掩碼, 默認網關 和 DNS服務器, 這些都是什么意思呢？

　　學習IP地址的相關知識時還會遇到網絡地址,廣播地址,子網等概念,這些又是什么意思呢 ？

一 IP地址

概述

計算機要實現網絡通信，就必須要有一個用于快速定位的網絡地址。IP地址就是計算機在網絡中的唯一身份ID，與現實世界中快遞的配送需要有具體的住宅地址是一個道理。

ip地址以圓點分隔號的四個十進制數字表示，每個數字從0到255，如某一臺主機的ip地址為：128.20.4.1

IP地址的組成

IP地址 = 網絡地址 + 主機地址(又稱：主機號和網絡號組成)

想想，為什么會有行政區劃的劃定（國家、省市區、街道等），為了更加高效的進行管理、定位；

相同的，我們通常將網絡也可以分為很多的子網絡，每個子網絡有自己的網絡地址，每個子網絡由很多的計算機組成（當然也可以包含另外一個子網絡）。

我們要找到指定的IP地址，只要先找到指定的網絡地址，然后再該網絡內找到對應的主機地址即可。

　IP地址是一個 4 * 8bit（1字節）由 0/1 組成的數字串（IP4協議）

以文章開頭 win7 截圖中 的 IP地址 192.168.1.168, 子網掩碼 255.255.255.0(下文有詳解) 為例,  這個地址中包含了很多含義:

192.168.100.168（IP地址） = 192.168.1.0 (網絡地址) + 0.0.0.168（主機地址）

網絡地址、主機地址是怎么計算出來的呢？我們需要先簡單學習下子網掩碼

二 子網掩碼(subnet mask)參照：《百度百科-子網掩碼》

　　IP中的網絡地址和主機地址各是多少位表示呢？如果不指定，就不知道哪些位是網絡號、哪些是主機號，這就需要通過子網掩碼來實現。

　　概述

　　子網掩碼又叫網絡掩碼、地址掩碼、子網絡遮罩，是一個 4 * 8bit（1字節）由 0/1 組成的數字串。

　　它的作用是屏蔽（遮住）IP地址的一部分以劃分成網絡地址和主機地址兩部分，并說明該IP地址是在局域網上，還是在遠程網上。

　　通過子網掩碼，可以把網絡劃分成子網，即VLSM（可變長子網掩碼），也可以把小的網絡歸并成大的網絡即超網。

　　子網掩碼不能單獨存在，它必須結合IP地址一起使用。

　　子網掩碼的規則

　　　　長度 為 4 * 8bit（1字節），由 連續的1 以及 連續的0 兩部分組成，

　　　　　　 例如：11111111.11111111.11111111.00000000，對應十進制：255.255.255.0

　　假設，局域網中 計算機A 的IP地址為 192.168.1.1，子網掩碼為 255.255.255.0， 如下圖所示：

假設 IP地址為 192.168.1.168，子網掩碼為 255.255.255.0， 則網絡地址換算步驟如下: 

　　1)將IP地址和子網掩碼分別換算成二進制 　　

　　　　192.168.1.168 換算成二進制為 11000000.10101000.00000001.10101000
　　　　255.255.255.0 換算成二進制為 11111111.11111111.11111111.00000000 

　　2)將二者進行與運算 

　　3) 將運算結果換算成十進制： 192.168.1.0

立即實踐

以用網線直接將兩臺計算機連起來為例：

下面是幾種IP地址設置, 看看在不同設置下網絡是通還是不通. 

說明：第1種情況能通是因為這兩臺計算機處在同一網絡192.168.0.0, 所以能通,而2,3種情況下兩臺計算機處在不同的網絡,所以不通. 

網絡地址的計算過程同上，不再贅述。

結論:

　　用網線直接連接 或 通過 HUB（集線器）、普通交換機鏈接的計算機必須處于同一網絡(網絡地址) 并且主機地址必須不一樣 才能通信。

　　注意：同一網絡不是指物理連接，而是指網絡地址.

　　舉個例子，兩臺計算機鏈接到相同路由器（簡單理解為同一個鏈路），如果他們設置的網絡地址不一致，則他們也是不能通信的。

　　擴展：IP網段表示法

　　　　舉例說明：192.168.0.0/24

　　　　192.168.0.0: 網絡地址

　　　　24: 表示子網掩碼二進制表示法中，連續的 1 的 個數，這里為：11111111·11111111·11111111·00000000，即 255.255.255.0

五. 默認網關（地址）

　　參考：《百度百科-網關》

什么是網關？

　　（可以聯想下海關？什么是海關？）

　　連接兩個不同的網絡的設備都可以叫網關設備；網關的作用就是實現兩個網絡之間進行通訊與控制。

　　網關設備可以是 交互機（三層及以上才能跨網絡）、路由器、啟用了路由協議的服務器、代理服務器、防火墻等

網關地址就是網關設備的IP地址。

　　假設我們有兩個網絡：

　　網絡A的IP地址范圍為“192.168.1.1~192.168.1.254”，子網掩碼為255.255.255.0

　　網絡B的IP地址范圍為“192.168.2.1~192.168.2.254”，子網掩碼為255.255.255.0

要實現這兩個網絡之間的通信，則必須通過網關。

如果網絡A中的主機發現數據包的目的主機不在本地網絡中，就把數據包轉發給它自己的網關，再由網關轉發給網絡B的網關，網絡B的網關再轉發給網絡B的某個主機（如附圖所示）。網絡A向網絡B轉發數據包的過程。

只有設置好網關的IP地址，TCP/IP協議才能實現不同網絡之間的相互通信。

默認網關 

一臺主機可以有多個網關。默認網關的意思是一臺主機如果找不到可用的網關，就把數據包發給默認指定的網關，由這個網關來處理數據包。現在主機使用的網關，一般指的是默認網關。

擴展：自動設置默認網關

自動設置就是利用DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol, 動態主機配置協議）服務器來自動給網絡中的計算機分配IP地址、子網掩碼和默認網關 。

一旦網絡的默認網關發生了變化時，只要更改了DHCP服務器中默認網關的設置，那么網絡中所有的計算機均獲得了新的默認網關的IP地址。這種方法適用于網絡規模較大、TCP/IP參數有可能變動的網絡。

另外一種自動獲得網關的辦法是通過安裝代理服務器軟件（如MS Proxy）的客戶端程序來自動獲得，其原理和方法和DHCP有相似之處。

　　擴展說明

　　問：在網上看到一些人提問：連接到相同（二層）交換機或集線器上的計算機，如果設置不同的網絡地址，為什么不能通信。

　　答：

　　　　在 TCP/IP 協議中，網絡層（通過IP地址識別通信方）封包完成交給下一層數據鏈路層（通過MAC地址識別通信方）時，需要通過 ARP 廣播 獲取目標 IP 對應的 MAC 地址。

　　但因為 ARP 報文只能在相同網絡地址內廣播，如果目標計算機與源計算機處于不同網絡，則無法進行響應，因此源計算機無法完成鏈路層數據的封裝。

　　ARP 協議相關信息可見 這里。

特別說明1：一臺主機可以有多個網關，默認網關的意思就是當一臺主機找不到可用的網關時，就會將數據包發給默認網關，由默認網關來處理數據包；

特別聲明2：網卡(又叫網絡適配器)負責的是物理層和數據鏈路層，網卡上有MAC地址，對應著網絡層中的ip地址，同時網卡還負責將數字信號轉換為光電等信號與電纜、光纜進行通信；   而網關是網絡層的應用，主要負責ip地址的路由選擇；
 

六 網卡介紹

網關和網卡不一樣，具體區別如下：

1、含義上的區別

網關：就是一個網絡連接到另一個網絡的“關口”。也就是網絡關卡。

網卡：是一塊被設計用來允許計算機在計算機網絡上進行通訊的計算機硬件。

2、主要功能上的區別

網關：是一種充當轉換重任的計算機系統或設備。使用在不同的通信協議、數據格式或語言，甚至體系結構完全不同的兩種系統之間，網關是一個翻譯器。網關既可以用于廣域網互聯，也可以用于局域網互聯。

網卡：的主要功能是數據的封裝與解封，發送時將上一層傳遞來的數據加上首部和尾部，成為以太網的幀；鏈路管理，主要是通過CSMA/CD協議來實現；數據編碼與譯碼，是一種常用的的二元碼線路編碼方式之一，被物理層使用來編碼一個同步位流的時鐘和數據。

3、分類上的區別

網關分為傳輸網關、應用網關、信令網關、中繼網關、協議網關等。應用網關在應用層上進行協議轉換。傳輸網關用于在2個網絡間建立傳輸連接。利用傳輸網關，不同網絡上的主機間可以建立起跨越多個網絡的、級聯的、點對點的傳輸連接。

網卡支持的計算機種類分為標準以太網卡和PCMCIA網卡。標準以太網卡用于臺式計算機聯網，而PCMCIA網卡用于筆記本電腦。按網卡所支持的總線類型可以分為ISA、EISA、PCI等。

七. DNS服務器

　　域名與DNS

　　我們訪問一個網站的時候，往往使用的是域名（相對IP來說更加語義清晰、更加容易記憶，例如 www.baidu.com)。

　　域名是由一串用點分隔的名字組成的，通常包含組織名，而且始終包括兩到三個字母的后綴，以指明組織的類型或該域所在的國家或地區。

　　然而計算機之間的通信網絡通信是通過IP進行的， 因此需要將域名解析為對應的IP，DNS就是進行域名解析的服務器。

DNS 維護著 域名(domain name)和IP地址 (IP address)的對照表表，以解析消息的域名。

DNS 維護著 域名(domain name)和IP地址 (IP address)的對照表表，以解析消息的域名。

1、在瀏覽器中輸入www.qq.com域名，操作系統會先檢查自己本地的hosts文件是否有這個網址映射關系，如果有，就先調用這個IP地址映射，完成域名解析。 

2、如果hosts里沒有這個域名的映射，則查找本地DNS解析器緩存，是否有這個網址映射關系，如果有，直接返回，完成域名解析。

3、如果hosts與本地DNS解析器緩存都沒有相應的網址映射關系，首先會找TCP/ip參數中設置的首選DNS服務器，在此我們叫它本地DNS服務器，此服務器收到查詢時，如果要查詢的域名，包含在本地配置區域資源中，則返回解析結果給客戶機，完成域名解析，此解析具有權威性。 

4、如果要查詢的域名，不由本地DNS服務器區域解析，但該服務器已緩存了此網址映射關系，則調用這個IP地址映射，完成域名解析，此解析不具有權威性。 

5、如果本地DNS服務器本地區域文件與緩存解析都失效，則根據本地DNS服務器的設置（是否設置轉發器）進行查詢，如果未用轉發模式，本地DNS就把請求發至13臺根DNS，根DNS服務器收到請求后會判斷這個域名(.com)是誰來授權管理，并會返回一個負責該頂級域名服務器的一個IP。本地DNS服務器收到IP信息后，將會聯系負責.com域的這臺服務器。這臺負責.com域的服務器收到請求后，如果自己無法解析，它就會找一個管理.com域的下一級DNS服務器地址(qq.com)給本地DNS服務器。當本地DNS服務器收到這個地址后，就會找qq.com域服務器，重復上面的動作，進行查詢，直至找到www.qq.com主機。 

6、如果用的是轉發模式，此DNS服務器就會把請求轉發至上一級DNS服務器，由上一級服務器進行解析，上一級服務器如果不能解析，或找根DNS或把轉請求轉至上上級，以此循環。不管是本地DNS服務器用是是轉發，還是根提示，最后都是把結果返回給本地DNS服務器，由此DNS服務器再返回給客戶機。

到此，相信大家對“ip地址、子網掩碼、網關與網卡、DNS的用處和區別是什么”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！