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子网掩码、广播地址、DNS和网关

发布时间:2021-09-03 03:51:17⊙投诉举报

子网掩码、广播地址、dns和网关

文本关键字:子网掩码、广播地址、DNS、网关

一、子网掩码

1. 子网掩码作用

子网掩码从字面上的理解就是一种子网的遮罩,也就是说单单从一个IP地址其实我们并不能够判断该地址的网络号与主机号是多少位。虽然我们知道A类、B类、C类地址有一个自己的区间范围,由此可以知道该类型网络的网络号与主机号是多少位,但这也是以子网掩码是默认值为前提的。

  • A类网址的子网掩码默认为:255.0.0.0
  • B类网址的子网掩码默认为:255.255.0.0
  • C类网址的子网掩码默认为:255.255.255.0

当给定一个IP地址后,我们通过相应的子网掩码即可得出该地址所在网络的网络号位数,以此判断该网络能够容纳的机器的个数(即主机号位数)。另外的一个作用就是可以通过运算判断两台机器是否处在同一子网。

2. 判断两台机器是否处在同一子网(网段)

子网掩码是由32位二进制数字组成的四组数字,左边是网络位,用二进制数字1表示,1的个数等于网络位数的长度,右边是主机位,用二进制数字0表示,0的个数等于主机位的长度。在进行自定义子网掩码时,1和0必须分别连续。
对于每类网络默认的子网掩码,其实确定网段还是相对容易的,因为每一个255刚好是8个二进制位为1的情况,用一个英文句点隔开,这样我们直接保留255对应的部分,清除0对应的部分即可得到。

  • A类地址网址:113.88.87.65 -> 网段:113.0.0.0
  • B类地址网址:183.14.23.92 -> 网段:183.221.0.0
  • C类地址网址:200.67.83.77 -> 网段:200.67.83.0

那么复杂一些,如果我们人为指定了子网掩码,相当于将IP地址划分为了三部分:网络号、子网号、子网主机号。也就是说主机号的一部分被子网号占用了,那我们很难立刻判断出两个IP地址是否处在同一个子网中,这个时候需要进行二进制的与运算。

  • 与运算规则:
    • 1 AND 1 = 1
    • 1 AND 0 = 0
    • 0 AND 1 = 0
    • 0 AND 0 = 0

以28位的子网掩码为例:225.225.255.240(11111111.11111111.11111111.11110000),直观来看,子网主机号只有四位,那么如果两台机器处在同一子网,在前24位(前三组)网络地址全部相同的前提下,最后一组数字的二进制表示将不能超过00001111,否则两台机器一定不在同一个子网,不在同一个子网的两个机器需要通信必须借助路由器。

  • 示例1:200.67.83.3和200.67.83.14(前三组数字相同,比较时可忽略)
    • 直接比较:3 - > 0000 0011,14 -> 0000 1110,在同一子网
    • 通过与运算比较,结果相同,在同一子网
      • 1111 0000 AND 0000 0011 = 0000 0000
      • 1111 0000 AND 0000 1110 = 0000 0000
  • 示例2:200.67.83.13和200.67.83.77
    • 直接比较:13 -> 0000 1101,77 -> 0010 1101,后者的主机号部分已超出限定位数,必不在同一个子网
    • 通过与运算比较,结果不同,不在同一子网
      • 1111 0000 AND 0000 1101 = 0000 0000
      • 1111 0000 AND 0010 1101 = 0010 0000

二、广播地址

1. 广播地址有什么用?

广播地址是专门用于同时向该网络中所有主机进行广播的一个地址。这就好像我们去收听一个广播频道,广播频道本身就是一个广播地址,播音员向这个地址去进行推送,那么只要能够收到这个频道的听众就都能够听到广播。那么这个广播的覆盖面到底有多光呢,这还是取决于我们的网络号。我们知道,一个完整的IP地址是由网络号和主机号两部分组成的,那么广播的覆盖范围就是其所在网络下的所有主机。

2. 广播地址如何计算?

广播地址的计算其实十分简单,只要把主机号所在的二进制位全部变为1即可得到广播地址。

  • 局域网地址:192.168.211.32/24(斜杠后的数字代表子网掩码的二进制位数,那么主机号的位数为32-24=8),所以广播地址为:192.168.211.255

三、DNS

1. DNS是什么?

NDS本身是Domain Name System(域名系统)的缩写,这也是Internet核心服务之一。以大家使用网络的经验,仿佛输入一个网址,然后直达一个网站已经是再正常不过的事情。其实我们享受到的各种功能服务来自于一个个具体的公网服务器,这些服务器都具有各自的公网IP。那么会有这么几个问题:

  • IP地址不方便记忆
  • IP地址的分配由网络运营商管理,有可能被分配给其他机器或收回
  • 用户可以方便的进行访问

假如我们一直使用我们的小本本记录下了各种宝藏网站的IP地址,那么如果因为性能升级、服务器租用到期等其他原因,出现了运营商更换的情况,那么原有的IP地址必定会被收回或分配给其他个人或公司。那这就导致我们辛苦收集的IP地址完全无用了,那么给IP地址增加一个别名就是一个不错的方式。我们可以建立一个别名和IP地址的映射关系,用户只需要记住这个别称就可以了,即使服务器发生了更换,我们只需要重新建立IP地址和这个别名的映射关系就可以了!
那我们所说的域其实指的就是com、edu、cn、net等名称的后缀,在使用和访问上其实没有任何区别,只是因为是不同含义的缩写而被不同的用户所选择,也就是说一个完整的域名包含名称和后缀两部分。

2. 配置DNS服务器地址?

NDS服务器也就是负责提供域名解析服务的服务器,在分布式数据库中存储了大量的域名与IP地址的映射信息。

  • 114.114.114.114:国内移动、电信、联通通用的DNS
  • 115.159.157.26:阿里公共DNS
  • 8.8.8.8:谷歌公司提供的DNS,全球通用

四、网关

从字面的意思来理解,网关就是一个关卡,当我们需要和网络进行通信时,需要经过层层的路由器,这个时候总要有人来负责指挥交通,并且维护整个秩序。
当我们的计算机进行网络通信时,都要经过网关来处理,那么网关具体的体现其实也是一个IP地址,但是这个IP地址通常是具有路由功能的设备被分配到的地址,如:路由器。
网关的IP地址一般由网络管理员提供或者使用DHCP的方式自动进行获取。


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