IP 子网掩码 网关 DNS 梳理

IP

按照TCP/IP（Transport Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/Internet协议）协议规定，IP地址用二进制来表示，每个IP地址长32bit，比特换算成字节，就是4个字节。例如一个采用二进制形式的IP地址是一串很长的数字，人们处理起来也太费劲了。为了方便人们的使用，IP地址经常被写成十进制的形式，中间使用符号“.”分开不同的字节。于是，上面的IP地址可以表示为“10.0.0.1”。IP地址的这种表示法叫做“点分十进制表示法”，这显然比1和0容易记忆得多。

子网掩码

是为了让 目标主机 识别ip地址的 网络号部分 和 主机号部分
子网掩码从表面意义上来看就是用来划分子网的。因为一个局域网可大可小，如果太大两台主机通信的成本就比较高，比如要走网关，路由等等。但是划分了一个个的子网，如果两台主机处在同一个网段，那就不需要走网关和路由，直接查询ARP表就可以通信，所以掩码的作用就是为了解决寻址浪费的问题。
在局域网中相同子网掩码的电脑是可以互相通信的，不然就不能
IP段:
A类IP段 0.0.0.0 到127.255.255.255
B类IP段　 128.0.0.0 到191.255.255.255
C类IP段　 192.0.0.0 到223.255.255.255
子网掩码：
Ａ类的默认子网掩码　255.0.0.0　　　　 一个子网最多可以容纳1677万多台电脑
Ｂ类的默认子网掩码　255.255.0.0　　　 一个子网最多可以容纳6万台电脑
Ｃ类的默认子网掩码　255.255.255.0　　 一个子网最多可以容纳254台电脑

* A类子网掩码转化为二进制就为:11111111.00000000.00000000.00000000 所有1的表示网络位 其他的0表示主机位，那么127.255.255.255 127就是网络位 后面的255.255.255就表示主机位*

把子网掩码切换至二进制，我们会发现，所有的子网掩码是由一串连续的1和一串连续的0组成的
（一共4段，每段8位，一共32位数）
ex:
11111111.11111111.11111000.00000000 也是正确的子网掩码

子网掩码决定的是一个子网的计算机数目 1决定的是网络号标识 0决定的是最大主机数 2的0的个数次方就是该子网掩码下最大可容纳的主机数

很经典的案例一

假设一个公司有530台电脑，组成一个局域网，子网掩码设多少最合适？

首先，无疑，530台电脑用Ｂ类IP最合适（Ａ类不用说了，太多，Ｃ类又不够，肯定是Ｂ类），但是B类默认的子网掩码是255.255.0.0，可以容纳6万台电脑，显然不太合适，那子网掩码设多少合适呢？我们先来列个公式。

首先先来看一下这两个子网掩码转换成二进制是什么样子：
255.255.255.0          11111111.11111111.11111111.00000000
255.255.255.192      11111111.11111111.11111111.11000000
255.255.255.0（系统默认的子网掩码）可以容纳2的8次方台电脑，也就是256台。
255.255.255.192（用户手动设置的子网掩码）可以容纳2的6次方台电脑，也就是64台电脑。

2的m次方＝560

首先，我们确定2一定是大于8次方的，因为我们知道2的8次方是256，也就是Ｃ类IP的最大容纳电脑的数目，我们从9次方一个一个试2的9次方是512，不到560，2的10次方是1024，看来2的10次方最合适了。子网掩码一共由32位组成，已确定后面10位是0了，那前面的22位就是1，最合适的子网掩码就是：11111111.11111111.11111100.00000000，转换成10进制，那就是255.255.252.0。

所以最后就为2的10次方可以满足560台电脑的需求

经典案例二

有两台均安装XP的PC，其IP设置分别为：
IP1:192.168.1.2(子网掩码：255.255.255.0），
IP2:192.168.1.3(子网掩码：255.255.255.0），
以上两个地址的网关都是：192.168.1.1，两台电脑首先通过SWITCH连接，在以上掩码时，彼此能相互PING通。这也说明SWITCH和网线以及有关PC设置的正确：
问题1、为何将PC1的P1对应的掩码改为255.255.0.0（PC2的IP2设置保持不变），按照理论，IP1同未改设置的IP2应当不是一个网段的了，可为何还能PING通呢？俺甚至去掉了网关部分的设置，仍然可以彼此PING通；重新启动以后也可以。

255.255.255.0改为255.255.0.0是掩码增大，IP段范围扩大到
192.168.0.0~192.168.254.254

PC2的网段显然是处于上面的网段，所以PC1，ＰＣ２同属于广播域。相互可以收发彼此的ＡＲＰ广播。

因为设定的两个IP地址太近了，可以设PC1是192.168.1.1；PC2是192.168.1.129；掩码修正为255.255.255.128，就是两个网络了。

网关

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A向网络B转发数据包的过程。
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）。

在同一个内网（局域网),如果网很小，一般都是一个网段，相互之间访问是不需要设网关。

如果局域网比较大，电脑稍微多一些，而且有重要数据，重要服务器之类，
一般是根据工作需求不同、电脑重要安全要求不同划分网段和VLAN的，网段不同
，相互之间访问就需要设网关。
一个网段内的机器相互之间访问是不需要设网关的

DNS

为什么需要DNS解析域名为IP地址？

网络通讯大部分是基于TCP/IP的，而TCP/IP是基于IP地址的，所以计算机在网络上进行通讯时只能识别如“202.96.134.133”之类的IP地址，而不能认识域名。我们无法记住10个以上IP地址的网站，所以我们访问网站时，更多的是在浏览器地址栏中输入域名，就能看到所需要的页面，这是因为有一个叫“DNS服务器”的计算机自动把我们的域名“翻译”成了相应的IP地址，然后调出IP地址所对应的网页。

具体什么是DNS？

DNS( Domain Name System)是“域名系统”的英文缩写，是一种组织成域层次结构的计算机和网络服务命名系统，它用于TCP/IP网络，它所提供的服务是用来将主机名和域名转换为IP地址的工作。DNS就是这样的一位“翻译官”，它的基本工作原理可用以下来表示。

www.qq.com->(dns) 119.21.31.2

DNS的详细过程参考：https://www.zhihu.com/question/23042131
大致流程就是：
浏览器输入域名www.baidu.com 先查询本地是否有对应的域名的ip
1.本地客户端查询
（浏览器缓存 系统缓存 路由缓存 ）
2.互联网服务商查询
（ISP（互联网服务提供商）DNS缓存ex:电信的dns缓存），还是没有的话就去请求dns服务器获取对应ip 浏览器
3.根域名服务器　　
当以上均未完成，则进入根服务器进行查询。全球仅有13台根域名服务器，1个主根域名服务器，其余12为辅根域名服务器。根域名收到请求后会查看区域文件记录，若无则将其管辖范围内*域名（如.com）服务器IP告诉本地DNS服务器）
3.1*域名服务器　
*域名服务器收到请求后查看区域文件记录，若无则将其管辖范围内主域名服务器的IP地址告诉本地DNS服务器　、　
3.2主域名服务器　　
主域名服务器接受到请求后查询自己的缓存，如果没有则进入下一级域名服务器进行查找，并重复该步骤直至找到正确纪录；　
4.保存结果至缓存　　
本地域名服务器把返回的结果保存到缓存，以备下一次使用，同时将该结果反馈给客户端，客户端通过这个IP地址与web服务器建立链接。然后就可以得到页面了

什么是路由器

路由器（Router，又称路径器）是一种计算机网络设备，它能将数据通过打包一个个网络传送至目的地（选择数据的传输路径），这个过程称为路由。路由器就是连接两个以上各别网络的设备，路由工作在OSI模型的第三层——即网络层。

路由器WAN接口连接的是外网，拉进来的网线就是接这个接口。

路由器LAN接口是连接的内网，家里如有几台设备需要拉线上网都是从这个接口接出去的。（一般有多个）

怎么分网段

设置LAN口的IP开始地址 结束地址 子网掩码 网关 就可以拆分网段