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2010
子網(wǎng)掩碼：
子網(wǎng)掩碼不能單獨(dú)存在，它必須結(jié)合IP地址一起使用。子網(wǎng)掩碼只有一個作用，就是將某個IP地址劃分成網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址兩部分。
子網(wǎng)掩碼的設(shè)定必須遵循一定的規(guī)則。與IP地址相同，子網(wǎng)掩碼的長度也是32位，左邊是網(wǎng)絡(luò)位，用二進(jìn)制數(shù)字“1”表示；右邊是主機(jī)位，用二進(jìn)制數(shù)字“0”表示。附圖所示的就是IP地址為“192.168.1.1”和子網(wǎng)掩碼為“255.255.255.0”的二進(jìn)制對照。其中，“1”有24個，代表與此相對應(yīng)的IP地址左邊24位是網(wǎng)絡(luò)號；“0”有8個，代表與此相對應(yīng)的IP地址右邊8位是主機(jī)號。這樣，子網(wǎng)掩碼就確定了一個IP地址的32位二進(jìn)制數(shù)字中哪些是網(wǎng)絡(luò)號、哪些是主機(jī)號。這對于采用TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)來說非常重要，只有通過子網(wǎng)掩碼，才能表明一臺主機(jī)所在的子網(wǎng)與其他子網(wǎng)的關(guān)系，使網(wǎng)絡(luò)正常工作。
常用的子網(wǎng)掩碼
子網(wǎng)掩碼有數(shù)百種，這里只介紹最常用的兩種子網(wǎng)掩碼，它們分別是“255.255.255.0”和“255.255.0.0”。
1.子網(wǎng)掩碼是“255.255.255.0”的網(wǎng)絡(luò)：最后面一個數(shù)字可以在0~255范圍內(nèi)任意變化，因此可以提供256個IP地址。但是實(shí)際可用的IP地址數(shù)量是256-2，即254個，因?yàn)?和255另有安排了。
2.子網(wǎng)掩碼是“255.255.0.0”的網(wǎng)絡(luò)：后面兩個數(shù)字可以在0~255范圍內(nèi)任意變化，可以提供255平方個IP地址。但是因?yàn)橥瑯拥脑驅(qū)嶋H可用的IP地址數(shù)量是256×204，即65024個。
IP地址的子網(wǎng)掩碼設(shè)置不是任意的。如果將子網(wǎng)掩碼設(shè)置過大，也就是說子網(wǎng)范圍擴(kuò)大，那么，根據(jù)子網(wǎng)尋徑規(guī)則，很可能發(fā)往和本地機(jī)不在同一子網(wǎng)內(nèi)的目的機(jī)的數(shù)據(jù)，會因?yàn)殄e誤的判斷而認(rèn)為目的機(jī)是在同一子網(wǎng)內(nèi)，那么，數(shù)據(jù)包將在本子網(wǎng)內(nèi)循環(huán)，直到超時并拋棄，使數(shù)據(jù)不能正確到達(dá)目的機(jī)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸錯誤；如果將子網(wǎng)掩碼設(shè)置得過小，那么就會將本來屬于同一子網(wǎng)內(nèi)的機(jī)器之間的通信當(dāng)做是跨子網(wǎng)傳輸，數(shù)據(jù)包都交給缺省網(wǎng)關(guān)處理，這樣勢必增加缺省網(wǎng)關(guān)的負(fù)擔(dān)，造成網(wǎng)絡(luò)效率下降。因此，子網(wǎng)掩碼應(yīng)該根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模進(jìn)行設(shè)置。
如果一個網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模不超過254臺電腦，采用“255.255.255.0”作為子網(wǎng)掩碼就可以了，現(xiàn)在大多數(shù)局域網(wǎng)都不會超過這個數(shù)字，因此“255.255.255.0”是最常用的IP地址子網(wǎng)掩碼；筆者見到的最大規(guī)模的中小學(xué)校園網(wǎng)具有1500多臺電腦，這種規(guī)模的局域網(wǎng)可以使用“255.255.0.0”。
默認(rèn)子網(wǎng)掩碼
在Windows 2000 Server中，如果給一個網(wǎng)卡指定IP地址，系統(tǒng)會自動填入一個默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼。這是Windows2000Server為了節(jié)省用戶輸入時間自動產(chǎn)生的子網(wǎng)掩碼。比如，局域網(wǎng)最常使用的IP地址“192.168.x.x”默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼是“255.255.255.0”。一般情況下，IP地址使用默認(rèn)子網(wǎng)掩碼就可以了。
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網(wǎng)段:
用來區(qū)分網(wǎng)路上的主機(jī)是否在同一網(wǎng)路區(qū)段內(nèi),在局域網(wǎng)中,每臺電腦只能和自己同一網(wǎng)段的電腦互相通訊.Gateway的出廠IP地址是192.168.123.250,說明它處於192.168.123.X的網(wǎng)段(X代表1-255之間的任意值).若您的路由器的IP地址是192.168.1.X或是其他位址,說明二者不處於同一網(wǎng)段,則它們之間無法相互連接,
1. A類地址
⑴ A類地址第1字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，其它3個字節(jié)為主機(jī)地址。另外第1個字節(jié)的最高位固定為0。
⑵ A類地址范圍：1.0.0.1到126.155.255.254。
⑶ A類地址中的私有地址和保留地址：
①10.0.0.0到10.255.255.255是私有地址（所謂的私有地址就是在互聯(lián)網(wǎng)上不使用，而被用在局域網(wǎng)絡(luò)中的地址）。
② 127.0.0.0到127.255.255.255是保留地址，用做循環(huán)測試用的。
2. B類地址
⑴ B類地址第1字節(jié)和第2字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，其它2個字節(jié)為主機(jī)地址。另外第1個字節(jié)的前兩位固定為10。
⑵ B類地址范圍：128.0.0.1到191.255.255.254。
⑶ B類地址的私有地址和保留地址
① 172.16.0.0到172.31.255.255是私有地址
②169.254.0.0到169.254.255.255是保留地址。如果你的IP地址是自動獲取IP地址，而你在網(wǎng)絡(luò)上又沒有找到可用的DHCP服務(wù)器，這時你將會從169.254.0.0到169.254.255.255中臨得獲得一個IP地址。
3. C類地址
⑴C類地址第1字節(jié)、第2字節(jié)和第3個字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，第4個個字節(jié)為主機(jī)地址。另外第1個字節(jié)的前三位固定為110。
⑵ C類地址范圍：192.0.0.1到223.255.255.254。
⑶ C類地址中的私有地址：192.168.0.0到192.168.255.255是私有地址。
4. D類地址
⑴ D類地址不分網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址，它的第1個字節(jié)的前四位固定為1110。
⑵ D類地址范圍：224.0.0.1到239.255.255.254
5. E類地址
⑴ E類地址也不分網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址，它的第1個字節(jié)的前五位固定為11110。
⑵ E類地址范圍：240.0.0.1到255.255.255.254
A類地址默認(rèn)子網(wǎng)掩碼為255.0.0.0
B類地址默認(rèn)子網(wǎng)掩碼為255.255.0.0
C類地址默認(rèn)子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0
了解了上面這些內(nèi)容就可以解釋同一網(wǎng)段這一概念了
將IP地址和子網(wǎng)掩碼都轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，進(jìn)行按位的and運(yùn)算，如果多個IP地址與同一子網(wǎng)掩碼運(yùn)算后得到的結(jié)果是相同的，則稱為在同一網(wǎng)段
--------------------------------------------------------------------------------------------------網(wǎng)關(guān)：
那么網(wǎng)關(guān)到底是什么呢？網(wǎng)關(guān)實(shí)質(zhì)上是一個網(wǎng)絡(luò)通向其他網(wǎng)絡(luò)的IP地址。比如有網(wǎng)絡(luò)A和網(wǎng)絡(luò)B，網(wǎng)絡(luò)A的IP地址范圍為“192.168.1.1~192.168.1.254”，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0；網(wǎng)絡(luò)B的IP地址范圍為“192.168.2.1~192.168.2.254”，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0。在沒有路由器的情況下，兩個網(wǎng)絡(luò)之間是不能進(jìn)行TCP/IP通信的，即使是兩個網(wǎng)絡(luò)連接在同一臺交換機(jī)（或集線器）上，TCP/IP協(xié)議也會根據(jù)子網(wǎng)掩碼（255.255.255.0）判定兩個網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)處在不同的網(wǎng)絡(luò)里。而要實(shí)現(xiàn)這兩個網(wǎng)絡(luò)之間的通信，則必須通過網(wǎng)關(guān)。如果網(wǎng)絡(luò)A中的主機(jī)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的目的主機(jī)不在本地網(wǎng)絡(luò)中，就把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給它自己的網(wǎng)關(guān)，再由網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)B的網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)絡(luò)B的網(wǎng)關(guān)再轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)B的某個主機(jī)（如附圖所示）。網(wǎng)絡(luò)B向網(wǎng)絡(luò)A轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的過程也是如此所以說，只有設(shè)置好網(wǎng)關(guān)的IP地址，TCP/IP協(xié)議才能實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的相互通信。那么這個IP地址是哪臺機(jī)器的IP地址呢？網(wǎng)關(guān)的IP地址是具有路由功能的設(shè)備的IP地址，具有路由功能的設(shè)備有路由器、啟用了路由協(xié)議的服務(wù)器（實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一臺路由器）、代理服務(wù)器（也相當(dāng)于一臺路由器）。
什么是默認(rèn)網(wǎng)關(guān)？如果搞清了什么是網(wǎng)關(guān)，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)也就好理解了。就好像一個房間可以有多扇門一樣，一臺主機(jī)可以有多個網(wǎng)關(guān)。默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的意思是一臺主機(jī)如果找不到可用的網(wǎng)關(guān)，就把數(shù)據(jù)包發(fā)給默認(rèn)指定的網(wǎng)關(guān)，由這個網(wǎng)關(guān)來處理數(shù)據(jù)包。現(xiàn)在主機(jī)使用的網(wǎng)關(guān)，一般指的是默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。
如何設(shè)置默認(rèn)網(wǎng)關(guān) 一臺電腦的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)是不可以隨隨便便指定的，必須正確地指定，否則一臺電腦就會將數(shù)據(jù)包發(fā)給不是網(wǎng)關(guān)的電腦，從而無法與其他網(wǎng)絡(luò)的電腦通信。默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的設(shè)定有手動設(shè)置和自動設(shè)置兩種方式。
1。手動設(shè)置：手動設(shè)置適用于電腦數(shù)量比較少、TCP/IP參數(shù)基本不變的情況，比如只有幾臺到十幾臺電腦。因?yàn)檫@種方法需要在聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)的每臺電腦上設(shè)置“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)”，非常費(fèi)勁，一旦因?yàn)檫w移等原因?qū)е卤仨毿薷哪J(rèn)網(wǎng)關(guān)的IP地址，就會給網(wǎng)管帶來很大的麻煩，所以不推薦使用。在Windows9x中，設(shè)置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的方法是在“網(wǎng)上鄰居”上右擊，在彈出的菜單中點(diǎn)擊“屬性”，在網(wǎng)絡(luò)屬性對話框中選擇“TCP/IP協(xié)議”，點(diǎn)擊“屬性”，在“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)”選項(xiàng)卡中填寫新的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的IP地址就可以了。需要特別注意的是：默認(rèn)網(wǎng)關(guān)必須是電腦自己所在的網(wǎng)段中的IP地址，而不能填寫其他網(wǎng)段中的IP地址。
2.自動設(shè)置：自動設(shè)置就是利用DHCP服務(wù)器來自動給網(wǎng)絡(luò)中的電腦分配IP地址、子網(wǎng)掩碼和默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。這樣做的好處是一旦網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)發(fā)生了變化時，只要更改了DHCP服務(wù)器中默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的設(shè)置，那么網(wǎng)絡(luò)中所有的電腦均獲得了新的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的IP地址。這種方法適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大、TCP/IP參數(shù)有可能變動的網(wǎng)絡(luò)。另外一種自動獲得網(wǎng)關(guān)的辦法是通過安裝代理服務(wù)器軟件（如MSProxy）的客戶端程序來自動獲得，其原理和方法和DHCP有相似之處。由于篇幅所限，就不再詳述了。
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通過簡單的實(shí)驗(yàn)深入透析子網(wǎng)掩碼，網(wǎng)關(guān)與ARP協(xié)議的作用子網(wǎng)掩碼，網(wǎng)關(guān)與ARP協(xié)議的概念和工作原理是學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)知識的初學(xué)者首先遇到的幾個重要的知識點(diǎn)，其中子網(wǎng)掩碼與ARP協(xié)議的作用和基本工作原理更是思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院教程Semester1中的重點(diǎn)與難點(diǎn)，初學(xué)者往往難以一下子掌握這些抽象復(fù)雜的機(jī)理。因此很有必要通過實(shí)驗(yàn)來幫助學(xué)員更加深入直觀地了解子網(wǎng)掩碼，網(wǎng)關(guān)與ARP協(xié)議的基本概念與工作原理。在對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講解之前，首先對子網(wǎng)掩碼，網(wǎng)關(guān)與ARP協(xié)議的基本知識進(jìn)行概述子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼的主要功能是告知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，一個特定的IP地址的哪一部分是包含網(wǎng)絡(luò)地址與子網(wǎng)地址，哪一部分是主機(jī)地址。網(wǎng)絡(luò)的路由設(shè)備只要識別出目的地址的網(wǎng)絡(luò)號與子網(wǎng)號即可作出路由尋址決策，IP地址的主機(jī)部分不參與路由器的路由尋址操作，只用于在網(wǎng)段中唯一標(biāo)識一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接口。本來，如果網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中只使用A、B、C這三種主類地址，而不對這三種主類地址作子網(wǎng)劃分或者進(jìn)行主類地址的匯總，則網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)IP地址的第一個字節(jié)的數(shù)值范圍即可判斷它屬于A、B、C中的哪一個主類網(wǎng)，進(jìn)而可確定該IP地址的網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分，不需要子網(wǎng)掩碼的輔助。
但為了使系統(tǒng)在對A、B、C這三種主類網(wǎng)進(jìn)行了子網(wǎng)的劃分，或者采用無類別的域間選路技術(shù)（Classless Inte r-DomainRouting，CIDR）對網(wǎng)段進(jìn)行匯總的情況下，也能對IP地址的網(wǎng)絡(luò)及子網(wǎng)部分與主機(jī)部分作正確的區(qū)分，就必須依賴于子網(wǎng)掩碼的幫助。
子網(wǎng)掩碼使用與IP相同的編址格式，子網(wǎng)掩碼為1的部分對應(yīng)于IP地址的網(wǎng)絡(luò)與子網(wǎng)部分，子網(wǎng)掩碼為0的部分對應(yīng)于IP地址的主機(jī)部分。將子網(wǎng)掩碼和IP地址作"與"操作后，IP地址的主機(jī)部分將被丟棄，剩余的是網(wǎng)絡(luò)地址和子網(wǎng)地址。例如，一個IP分組的目的IP地址為：10.2.2.1，若子網(wǎng)掩碼為：255.255.255.0，與之作"與"運(yùn)算得：10.2.2.0，則網(wǎng)絡(luò)設(shè)備認(rèn)為該IP地址的網(wǎng)絡(luò)號與子網(wǎng)號為：10.2.2.0。<BR><BR>網(wǎng)關(guān)（Gateway）
在Internet中的網(wǎng)關(guān)一般是指用于連接兩個或者兩個以上網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，通常使用路由器（Router）作為網(wǎng)關(guān)。在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系中，網(wǎng)關(guān)的基本作用是根據(jù)目的IP地址的網(wǎng)絡(luò)號與子網(wǎng)號，選擇最佳的出口對IP分組進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)段的數(shù)據(jù)通信。在Semester1中只需要對網(wǎng)關(guān)的基本作用有所了解，在Seme ster 2中還將對路由器的工作機(jī)理和配置過程作詳細(xì)的論述。
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