IP、子网掩码、网关

1.IP地址

IP地址使用32位二进制地址格式，为方便记忆，通常使用以点号划分的十进制来表示。

一个IP地址主要由两部分组成：一部分是用于标识该地址所从属的网络号；另一部分用于指明该网络上某个特定主机的主机号。

三类常用的IP

A类IP段　0.0.0.0 到127.255.255.255 (0段和127段不使用)

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

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

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）。

255.0.0.0　11111111.00000000.00000000.00000000

255.255.0.0　11111111.11111111.00000000.00000000

255.255.255.0　11111111.11111111.11111111.00000000

这是A/B/C三类默认子网掩码的二进制形式，子网掩码决定的是一个子网的计算机数目，计算机公式是2的m次方，其中，我们可以把m看到是后面的多少个0。如255.255.255.0转换成二进制，那就是 11111111.11111111.11111111.00000000，后面有8个0，那m就是8，255.255.255.0这个子网掩码可以容纳 2的8次方（台）电脑，也就是256台，但是有两个IP是不能用的，那就是最后一段不能为0和255，减去这两台，就是254台。

2.子网掩码

它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。

子网掩码的长度也是32位，左边是网络位，用二进制数字“1”表示，1的数目等于网络位的长度；右边是主机位，用二进制数字“0”表示，0的数目等于主机位的长度。

由于子网掩码的位数决定于可能的子网数目和每个子网的主机数目。在定义子网掩码前，必须弄清楚本来使用的子网数和主机数目。

(1)子网数

在求子网掩码之前必须先搞清楚要划分的子网数目，以及每个子网内的所需主机数目。

1)将子网数目转化为二进制来表示

2)取得该二进制的位数，为 N

3)取得该IP地址的类子网掩码，将其主机地址部分的前N位置1 即得出该IP地址划分子网的子网掩码。

如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成27个子网：

1)27=11011

2)该二进制为五位数，N = 5

3)将B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址前5位置1（B类地址的主机位包括后两个字节，所以这里要把第三个字节的前5位置1），得到 255.255.248.0

即为划分成27个子网的B类IP地址 168.195.0.0的子网掩码（实际上是划成了32-2=30个子网）。

A、确定哪些组地址归我们使用。比如我们申请到的网络号为 “210.73.a.b”，该网络地址为c类IP地址，网络标识为“210.73.a”，主机标识为“b”。

B、根据我们所需的子网数以及将来可能扩充到的子网数，用宿主机的一些位来定义子网掩码。比如我们需要12个子网，将来可能需要16个。用第四个字节的前四位确定子网掩码。前四位都置为“1”，即第四个字节为“11110000”，这个数我们暂且称作新的二进制子网掩码。

C、把对应初始网络的各个位都置为“1”，即前三个字节都置为“1”，则子网掩码的间断二进制形式为：“11111111.11111111.11111111.11110000” 。(C类地址最后一个字节是主机位，将主机位的8位前四位设为1)

D、把这个数转化为间断十进制形式为：“255.255.255.240” 。

(2)主机数

255.255.248.0这个子网掩码可以最多容纳多少台电脑？

把将其转换为二进制的四段数字（每段要是8位，如果是0，可以写成8个0，也就是00000000）

11111111.1111111.11111000.00000000

然后，数数后面有几颗0，一共是有11颗，那就是2的11次方，等于2048 (注意：主机号中全0是保留地址，全1是广播地址，所以它们不算可用主号地址。网络号也是一样的。子网号是可以用全0和全1的)，所以这个子网掩码最多可以容纳2048-2=2046台电脑。

子网划分的两个例子：http://yuanbin.blog.51cto.com/363003/112029/

3.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。网络B向网络A转发数据包的过程也是如此。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。

来源：

http://baike.baidu.com/link?url=KddXjhDgDtjuSFzhYj2UmID7_2z6l4kXYy7Wn-sQUBwuiEViI6aFtEp5w4YGBdycHso-AHYlCjJY4CsuYfzNj_

http://baike.baidu.com/link?url=xL9ikKyz_LfWn3Q2KhnFHT1zLW4okiy3GeROkB4dC3I5-lbVXPF_o3hFq6w_T6jtY_A53ux-A71ekq8sazWmka

http://baike.baidu.com/link?url=EqlWvMZlrwwAacnTHHbDdTCrZ5_7iAC-DQEowAN1GDGkJ7LUtScjDKiLsGbAste2ELhkMUh-qE8sqMw1VXvXVK