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子網掩碼、廣播地址、DNS和網關
文本關鍵字：子網掩碼、廣播地址、DNS、網關
文章目錄
一、子網掩碼
1. 子網掩碼作用
子網掩碼從字面上的理解就是一種子網的遮罩，也就是說單單從一個IP地址其實我們並不能夠判斷該地址的網絡號與主機號是多少位。雖然我們知道A類、B類、C類地址有一個自己的區間範圍，由此可以知道該類型網絡的網絡號與主機號是多少位，但這也是以子網掩碼是默認值爲前提的。
- A類網址的子網掩碼默認爲：255.0.0.0
- B類網址的子網掩碼默認爲：255.255.0.0
- C類網址的子網掩碼默認爲：255.255.255.0
當給定一個IP地址後，我們通過相應的子網掩碼即可得出該地址所在網絡的網絡號位數，以此判斷該網絡能夠容納的機器的個數（即主機號位數）。另外的一個作用就是可以通過運算判斷兩臺機器是否處在同一子網。
2. 判斷兩臺機器是否處在同一子網（網段）
子網掩碼是由32位二進制數字組成的四組數字，左邊是網絡位，用二進制數字1表示，1的個數等於網絡位數的長度，右邊是主機位，用二進制數字0表示，0的個數等於主機位的長度。在進行自定義子網掩碼時，1和0必須分別連續。
對於每類網絡默認的子網掩碼，其實確定網段還是相對容易的，因爲每一個255剛好是8個二進制位爲1的情況，用一個英文句點隔開，這樣我們直接保留255對應的部分，清除0對應的部分即可得到。
- A類地址網址：113.88.87.65 -> 網段：113.0.0.0
- B類地址網址：183.14.23.92 -> 網段：183.221.0.0
- C類地址網址：200.67.83.77 -> 網段：200.67.83.0
那麼複雜一些，如果我們人爲指定了子網掩碼，相當於將IP地址劃分爲了三部分：網絡號、子網號、子網主機號。也就是說主機號的一部分被子網號佔用了，那我們很難立刻判斷出兩個IP地址是否處在同一個子網中，這個時候需要進行二進制的與運算。
- 與運算規則：
- 1 AND 1 = 1
- 1 AND 0 = 0
- 0 AND 1 = 0
- 0 AND 0 = 0
以28位的子網掩碼爲例：225.225.255.240（11111111.11111111.11111111.11110000），直觀來看，子網主機號只有四位，那麼如果兩臺機器處在同一子網，在前24位（前三組）網絡地址全部相同的前提下，最後一組數字的二進制表示將不能超過00001111，否則兩臺機器一定不在同一個子網，不在同一個子網的兩個機器需要通信必須藉助路由器。
- 示例1：200.67.83.3和200.67.83.14（前三組數字相同，比較時可忽略）
- 直接比較：3 - > 0000 0011，14 -> 0000 1110，在同一子網
- 通過與運算比較，結果相同，在同一子網
- 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
- 直接比較：13 -> 0000 1101，77 -> 0010 1101，後者的主機號部分已超出限定位數，必不在同一個子網
- 通過與運算比較，結果不同，不在同一子網
- 1111 0000 AND 0000 1101 = 0000 0000
- 1111 0000 AND 0010 1101 = 0010 0000
二、廣播地址
1. 廣播地址有什麼用？
廣播地址是專門用於同時向該網絡中所有主機進行廣播的一個地址。這就好像我們去收聽一個廣播頻道，廣播頻道本身就是一個廣播地址，播音員向這個地址去進行推送，那麼只要能夠收到這個頻道的聽衆就都能夠聽到廣播。那麼這個廣播的覆蓋面到底有多光呢，這還是取決於我們的網絡號。我們知道，一個完整的IP地址是由網絡號和主機號兩部分組成的，那麼廣播的覆蓋範圍就是其所在網絡下的所有主機。
2. 廣播地址如何計算？
廣播地址的計算其實十分簡單，只要把主機號所在的二進制位全部變爲1即可得到廣播地址。
- 局域網地址：192.168.211.32/24（斜槓後的數字代表子網掩碼的二進制位數，那麼主機號的位數爲32-24=8），所以廣播地址爲：192.168.211.255
三、DNS
1. DNS是什麼？
NDS本身是Domain Name System（域名系統）的縮寫，這也是Internet核心服務之一。以大家使用網絡的經驗，彷彿輸入一個網址，然後直達一個網站已經是再正常不過的事情。其實我們享受到的各種功能服務來自於一個個具體的公網服務器，這些服務器都具有各自的公網IP。那麼會有這麼幾個問題：
- IP地址不方便記憶
- IP地址的分配由網絡運營商管理，有可能被分配給其他機器或收回
- 用戶可以方便的進行訪問
假如我們一直使用我們的小本本記錄下了各種寶藏網站的IP地址，那麼如果因爲性能升級、服務器租用到期等其他原因，出現了運營商更換的情況，那麼原有的IP地址必定會被收回或分配給其他個人或公司。那這就導致我們辛苦收集的IP地址完全無用了，那麼給IP地址增加一個別名就是一個不錯的方式。我們可以建立一個別名和IP地址的映射關係，用戶只需要記住這個別稱就可以了，即使服務器發生了更換，我們只需要重新建立IP地址和這個別名的映射關係就可以了！
那我們所說的域其實指的就是com、edu、cn、net等名稱的後綴，在使用和訪問上其實沒有任何區別，只是因爲是不同含義的縮寫而被不同的用戶所選擇，也就是說一個完整的域名包含名稱和後綴兩部分。
2. 配置DNS服務器地址？
NDS服務器也就是負責提供域名解析服務的服務器，在分佈式數據庫中存儲了大量的域名與IP地址的映射信息，在一般情況下我們可以使用自動獲取的DNS服務器地址。
- 114.114.114.114：國內移動、電信、聯通通用的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、網關
從字面的意思來理解，網關就是一個關卡，當我們需要和網絡進行通信時，需要經過層層的路由器，這個時候總要有人來負責指揮交通，並且維護整個秩序。
當我們的計算機進行網絡通信時，都要經過網關來處理，那麼網關具體的體現其實也是一個IP地址，但是這個IP地址通常是具有路由功能的設備被分配到的地址，如：路由器。
網關的IP地址一般由網絡管理員提供或者使用DHCP的方式自動進行獲取。
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