前話
最近看了一些網絡資料，特地寫下了分享給大家。
這裏，我只簡單地分享大家，想了解更多可找我或者谷歌百度。
首先，我想大家對下面這張圖不陌生吧~
我就圍繞這張圖來講解知識點吧：
- MAC地址（也就是圖中實際地址）
- IP地址（這裏只講IPv4）
- 子網掩碼
- 網關（也可說成路由）
- DNS服務器
網絡知識點
MAC地址
這裏我引用百度文庫
MAC（Medium/Media Access Control）地址，用來表示互聯網上每一個站點的標識符，採用十六進制數表示，共六個字節（48位）。其中，前三個字節是由IEEE的註冊管理機構RA負責給不同廠家分配的代碼(高位24位），也稱爲“編制上唯一的標識符”（Organizationally Unique Identifier），後三個字節(低位24位)由各廠家自行指派給生產的適配器接口，稱爲擴展標識符（唯一性）。一個地址塊可以生成224個不同的地址。MAC地址實際上就是適配器地址或適配器標識符EUI-48。
簡單來說，MAC地址就是網絡硬件的身份證，它的編碼是唯一的由生產廠家決定。
你的wifi，打印機，藍牙等都有唯一的MAC地址。
IP地址
和MAC地址類似，它是標記網絡硬件的標識符，不同之處在於，一個網絡硬件的只能有一個MAC地址，但是可以有多個IP地址。
IP地址是32位二進制編碼，爲方便管理，以8位作爲分割，分割成四部分，每部分再轉化爲十進制表示，因此IP地址表示爲三個點分割的字符串。例如 192.168.1.1
特別要注意，IP地址用點分成四部分，每部分取值範圍爲 0~255
私網地址
IP地址有公網私網之分，公網地址和私網地址。
公網地址是互聯網分配的地址，對於整個互聯網它是唯一的，互聯網任意成員可通過該公網地址訪問你。而私網地址是內部地址，這內部可以是網絡設備內部，也可以是局域網內部。
我們需要記住私網地址的三個地址段，如下：
- 10.0.0.0/8
- 172.16.0.0/12
- 192.168.0.0/16
反斜槓左邊表示網關，右邊表示IP地址二進制表示時保留長度，這個到子網掩碼時再講。
因此私網地址範圍爲 10.0.0.1-10.255.255.254 ， 172.16.0.1-172.16.255.254 ， 192.168.0.1-192.168.255.254
私網地址多用於局域網內部地址分配
如上圖，兩個計算機連接一個路由器，路由器通過虛擬撥號連通互聯網。
路由器通過自身DHCP動態地址分配給兩個計算機分配地址爲 192.168.1.100和101
路由器有三個網絡接口，可以看作三個網卡，其中兩個網卡分別和兩臺計算機相連，這個兩個網卡的IP地址也是 192.168.1.X 的範圍內，以此和兩臺計算機網絡連通。
路由器剩下一個網絡接口連接互聯網，互聯網分配其一個公網地址 200.200.200.1
若要一個網絡硬件多個IP，在Window系統這樣設置
子網掩碼
在同個局域網中，各IP之間要互相通信，那麼就要有一定規則標識他們在同一個網段中。
在前面IP地址小節的圖中，兩臺計算機的IP爲 192.168.1.100 和 192.168.1.101 ，該如何標識他們是同一網段呢？
兩臺計算機就算通過雙絞線互聯，它們IP沒有設置爲同一網段中，它們也是不可以網絡互通的。
這時就需要子網掩碼了，如下圖：
通過子網掩碼和IP地址的二進制值進行與運算，得出網關地址，若兩個IP分別和子網掩碼的與運算得出的網關地址一樣，說明他們在同一網段中，詳細解釋如下圖：
在上圖中，與運算得出了網關地址 192.168.1.0 ，子網掩碼二進制1的長度爲24，也可以表示爲 192.168.1.0/24 ，因此只要它們的IP在 192.168.0.1~254 ，他們都屬於同一網段。
在局域網內通信時，一主機發送IP包，在路由器轉發過程中，路由器會先分析目的IP地址是否和源IP地址同一網段，通過子網掩碼運算得出同一網關地址，路由器把IP包轉發到局域網目的主機中。
網關（路由）
網關可以看作是網絡的出口，這裏我用三臺主機組成一個局域網，其中一臺主機連通因特網，這臺連接因特網的主機就可以當作網關，如下圖：
pc0和pc1是局域網內主機，它們未連通因特網，因此他們想連接因特網該如何做？
這時我們只要將連接因特網的主機設置共享網絡，然後其他兩臺主機設置其網關地址爲連接因特網的主機的IP地址就可以了，如下圖：
通過路由器也是同樣道理，如下圖：
DNS服務器
在瀏覽器敲入 www.baidu.com ，我們就會訪問到百度的網頁，但是大家知道爲什麼可以訪問到這個網頁呢？
講解DNS前我先分享一個知識，就是你訪問無論哪個網站，其實內部就是下載那個網頁到本機，然後瀏覽器顯示出來，就跟你下載圖片，然後用軟件打開圖片差不多，如下圖：
訪問網站是主機跟服務器的通信（服務器也是主機），主機之間的通信就需要IP。這裏舉例訪問百度過程：
- 主機瀏覽器訪問 www.baidu.com ，將該域名轉發給DNS服務器
- DNS服務器解析該域名，並將百度服務器的IP地址返回給主機
- 主機收到解析成功返回的百度服務器的IP地址，並將其保存到本機緩存中，然後向百度服務器IP請求連接，發送IP數據包
- 該IP數據包由路由轉發，分析目的IP不在本局域網，因此轉發至因特網
- 數據包通過因特網成功傳到百度服務器，通過TCP/IP建立連接，百度服務器將其網頁文件發送給主機
- 主機接收百度服務器發送過來的網頁文件，並通過瀏覽器顯示出來
從這裏可以看出，DNS服務器的作用便是解析域名成IP地址。
圖中我們知道了百度的IP地址爲 14.215.177.37 ，我們在瀏覽器中輸入該IP也可進行百度網站的訪問。
爲什麼不用域名作爲網絡設備標識呢？因爲域名不方便管理，且成本大，每個數據包用域名標識網絡設備跟定大大增加數據包大小，嚴重降低網絡數據包傳輸效率。
但是通過IP訪問其他主機服務器肯定不方便記憶，因此每個局域網或者廣域網會配備一臺或者多臺DNS服務器來解析域名，統一管理。
總結
- MAC地址是網絡設備唯一的標識字符串，它類似身份證，由網絡設備生產廠家決定
- IP是網絡設備的網絡標識字符串，在同個網絡中，它是唯一的，每個網絡設備可以有多個IP。它類似QQ賬號，對於整個QQ環境來說每個賬號是唯一的，但是每個用戶可以有多個QQ賬號。
- 子網掩碼的作用是區分IP是否在同一網絡，IP地址在同一地址段，也就是計算得出的網關地址相同的IP纔是互通的，當然前提是他們有有線或者無線的物理連接。
- 網關，也可以是路由，它是一個網絡的出口，這個出口通向其他網絡。其實因特網可以看作是無數個局域網所構成的，每個局域網的網關構成一個局域網，那麼這個網關構成的局域網便是因特網了
- DNS服務器，它可以解析域名成IP地址。DNS服務器可以看作一個數據庫，它有個IP對應域名的表，主機請求IP地址就將域名對應的IP地址值返回給主機
補充點
IP地址值取值範圍
比如地址段 192.168.0.0/16 ，他的取值範圍是 192.168.0.1 ~ 192.168.255.254 。
一個地址段，它分爲網關部分和自定義取值部分：
- 反斜槓後面的16說明IP地址二進制從左到右保留長度爲16，說明
192.168這是網關部分，網關部分值不能改變。 - 剩下的後面
0.0是取值部分，取值部分可以自定義更改。
爲什麼不能取值 192.168.0.0 和 192.168.255.255 呢？
這是因爲取值部分的二進制值不能全爲0或者1，也就是二進制地址不能取值爲 00000000.00000000 和 11111111.11111111 ，對應的就是 0.0 和 255.255 ，前者是無效地址，後者是廣播地址。
同理地址段 172.16.0.0/12 的取值範圍爲 172.16.0.1 ~ 172.31.255.254 ，自己可以算算。