ip地址,子网掩码,子网地址_路由器的子网掩码是什么

IP地址

根据TCP/IP协议，连接网络上的每个设备都必须有一个IP地址，它是一个32位的二进制数，可以用十进制数字形式属性，每8个二进制位为一组，用一个十进制数字来表示（即0~255的范围），可以把IP地址理解为网络上的一个电话号码，例如 192.168.1.1

ip地址是一种在internet上给主机编址的方式，也是网际协议地址。ip地址是ip协议提供的同一地址格式。

ip地址用于表示连入internet上的每台主机，它是识别每台主机的唯一标识。

在IPv4中，ip地址由32个二进制位组成，通常用点分十进制形式标识。

我们同样可以通过计算，获得ip地址的范围，其中，我们只需要记住，在ip地址换算为二进制时:

A类ip地址固定首高位为0

B类ip地址固定首高位为，次高位为10

C类ip地址固定首高位为，次高位和第三位为110即可。

我们以A类ip地址为例，当固定首高位为0时，A类ip地址最小为00000000，最大为01111111，换算为10进制，即0~127。

所以，A类ip地址范围为：0.0.0.0~127.255.255.255 。

特殊IP地址

1. 网络地址：用于表示网络本身，具有正常的网络号部分，而主机号部分全部为0的ip地址称之为网络地址，如172.16.45.0就是一个B类网络地址
2. 广播地址：用于向网络中的所有的设备进行广播。具有正常的网络号部分，而主机号部分全为1(即255)的ip地址称之为广播地址，如172.16.45.255就是一个B类的网络地址
3. 有限广播地址：指的是32位全位1(即255.255.255.255)的ip地址，用于本网广播
4. 回送地址：网络地址不能以十进制的127作为开头，在地址中数字127保留给系统作为诊断用，称为欢送地址，如127.0.0.1用于回路测试
5. 私有地址：只能在局域网内使用，不能在internet上使用的ip地址称为私有ip地址，私有ip地址有：
   1. 10.0.0.0～10.255.255.255，表示一个A类地址
   2. 172.16.0.0~172.31.255.255,表示16个B类地址
   3. 192.168.0.0～192.168.255.255，表示256个C类地址
   4. 注意！！！：这些地址是不会被Internet分配的，因此它们在Internet上也从来不会被路由，虽然它们不能直接和Internet网连接，但仍旧可以被用来和Internet通讯，我们可以根据需要来选用适当的地址类，在内部局域网中大胆地将这些地址当作公用IP地址一样地使用。在Internet上，那些不需要与Internet通讯的设备，如打印机、可管理集线器等也可以使用这些地址，以节省IP地址资源
6. 0.0.0.0:指已经不是真正意义上的ip地址，它表示的是所有不清楚主机和目的网络，这里的不清楚指的是在本机路由表里没有特定条目指明如何到达

IP 子网划分

子网掩码又叫网络掩码、子网络遮罩，它是用来知名IP地址哪些位标识的是主机所在子网(网络号)，以及哪些位标识的是主机的位掩码（主机号）。

子网掩码

IP地址是以网络号和主机号来标示网络上的主机的，我们把网络号相同的主机称之为本地网络，网络号不相同的主机称之为远程网络主机，本地网络中的主机可以直接相互通信；远程网络中的主机要相互通信必须通过本地网关（Gateway）来传递转发数据。

特殊的ip地址：

在每个网段中，主机位置（转化为二进制）0，为该网段的网络地址；

在每个网段中，主机位置（转化为二进制）1，为该网段的广播地址；

也就是说，每个网段都有两个特殊的ip地址不可用。

除此之外，还有一些特殊的网段，如下图：

总结：如何根据IP地址和子网掩码，计算网络地址：

IP地址 = 网络地址 + 主机地址

网络地址 = 二进制IP地址和二进制子网掩码的运算结果

①、将IP地址与子网掩码转换成二进制数。
②、将二进制形式的 IP 地址与子网掩码做“与”运算。
③、将得出的结果转化为十进制，便得到网络地址。

网络地址计算小技巧：IP地址和子网掩码做与运算，把IP地址的主机位直接归0，就快速得到网络地址。所以只要一看到IP地址和子网掩码，就能马上确认网络地址。

网关

网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。 网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。使用在不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器。与网桥只是简单地传达信息不同，网关对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求。同层–应用层。网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。

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二：路由器基础介绍

　　　　　　1，路由器

　　　　　　2，路由表及路由表形成

　　　　　　3，静态路由及默认路由

　　　　　　4，路由器转发数据的过程

路由器实质上是一种将网络进行互联的专用计算机，路由器在TCP/IP中又称为IP网关。本章拟以TCP/IP技术为例介绍路由器。大家都知道OSI的七层模型，如图

路由器的软件结构就是以TCP/IP协议栈为核心的，下图是一个简单的路由器软件结构。

路由器的协议转换发生在IP层。如下图所示，路由器试图互联局域网和Internet。 局域网是以太网，运行IEEE802.2 和IEEE802.3。路由器和接入服务器之间为专线，而链路层协议为PPP（Point to Point Protocol，点对点协议）。以太网上的主机以及Internet上的接入服务器的网络层协议都是IP。主机将IP包封装在以太网帧中发向路由器；路由器的以太网口收到主机发来的以太网帧后处理帧头并上交路由器的IP层；IP查看报文头后将IP包交给广域网口的PPP；PPP将IP包封装在PPP帧中并通过专线发往接入服务器。上述互联原理具有普遍性：某种网络设备要在第n层上互联异种网N1和N2，那么N1和N2在第n层及以上的协议（若有）必须相同。这实际上也是N1和N2能够互联的充要条件。

问题是主机如何知道把要去Internet的报文交给正确的路由器（假设以太网上有多台主/路由器），而路由器又是如何知道将主机报文发给哪个接入服务器（假设路由器有多个广域网口，且每个广域网口都和一个接入服务器相连）的呢？答案是依靠寻址和路由机制。

IP地址被用来标识一台工作在IP层的网络设备。在相互联结的网络中IP地址应该是唯一的，即一个IP地址不能同时被多个网络设备使用。但是TCP/IP允许一台网络设备占用多个IP地址，这种设备称为“多穴主机”。路由器就是一种多穴主机，它的每个端口都有一个IP地址，甚至于一个端口可以有多个IP地址。IP地址长度为四个字节。如下图所示，TCP/IP将IP地址划为A、B、C三个基本类（实际上还有D类和E类，这两类很少用到）：

IP地址属于高层地址，物理层只能依靠物理地址进行通信。数据发送者怎样通过接收者的IP地址找到所对应的物理地址呢？如果发送者与接收者在同一个物理网上，则可以通过地址解析协议（ARP——Address Resolution Protocol）或手动配置来确定接收者的物理地址。

ARP用于共享式网络，如以太网。其工作方法如下：IP把要发送的报文交给以太网链路层，同时要告诉链路将报文转发给哪个IP地址（记做A）；链路用以太网广播帧的形式向本网询问谁是A；A收到ARP请求后回答自己的物理地址（记作P）；发送者收到ARP响应后将IP报文发给P。设备可以使用缓存，只有在缓存中查不到的才做ARP请求，收到回答后将学习到的物理插入缓存。这样可以提高ARP的效率。为适应网络的变化缓存要有时限，超时后缓存失效。

手动配置方法主要用于不能运行ARP的非共享式网络。例如2501上需要配置Dialer map将IP地址与电话号码相对应。其中的电话号码就相当于电话网中的物理地址。其他，如X.25网、帧中继网等都需要手动将IP地址与物理地址相匹配。

如果发送者与接收者不在一个物理网上，则需要路由。

一条路由主要包括目的地址和下一跳两部分。目的（记做D）可以是一台主机，也可以某个网络，还可以是某个网络的一个子集。下一跳（记做N）是直译，英文称为“next-hop”，理解成“下一个驿站”可能更形象。正个路由信息所表示的意思就是要到达D，先要去N。比如“经北京去往美国”就是一条路由。路由的目的是一个复合成员，由一个IP地址和一个掩码组成。目的掩码为全“1”（255.255.255.255）的路由俗称主机路由，它的目的地是一台主机。如果目的掩码不是全“1”，则该路由是要去往某个网段（子网）。根据下一跳的性质可以将路由分为直接路由和间接路由两类。如果到达目的需要经过路由器转发，即下一跳是一台路由器，则该路由称为间接路由，否则称为直接路由。理解直接路由器有点困难，举个例子：路由器的以太网口接在局域网上，路由器启动后会有一条目的地为该以太网的路由，这条路由是路由器自动产生的，不需要手动配置或运行路由协议来获取。这条路由就是直接路由。一个更形象的例子就是：我们在北京，要去美国，而北京有直飞美国的飞机，不需要中转。下图是直接路由和间接路由的对比。

路由器获得路由的方式主要有手工配置（静态路由）和路由协议（动态路由）两种。静态路由主要用于规模较小、相对稳定的网络。如果网络规模较大或经常变动，如经常增减网络、主机等，就需要路由协议。常见的路由协议有RIP（Route Information Protocol）、IGRP（Internal Gateway Route Protocl）、EIGRP（Enhanced IGRP）、OSPF（Open Shortest Path First）。前三种都使用VD算法，OSPF使用LS算法。IGRP、和EIGRP都是cisco的标准。

路由器的基本配置方法：

IP地址：路由器上每个要使用的端口都要配置IP地址

线路：专线方式需要配置线路的波特率；拨号方式的配置比较复杂，如果是模拟拨号除需要配置物理属性（如异步、modem、波特率等）外还要配置IP地址与电话号码之间的对应关系。

路由：配置好IP地址和线路属性后就可以配置路由了。若配置动态路由，只要将动态路由协议打开即可。若需要配置静态路由，则建议首先画出组网草图，标出各网络的地址及所有相关路由器的各端口的地址，然后对照草图逐个设备配置路由。

Quidway路由器提供的命令行配制接口将配置状态分四级。第一级称为用户状态，仅提供一些简单的命令。使用enable命令可以从普通用户态提升为特权态。特权态提供一些非配置命令，如打开调试开关等。要配置路由首先要使用configure命令进入全局配置态。全局配置状态下可以对路由器的全局参数进行配置，如配置路由等。只有在端口配置态下才能配置IP地址等端口所特有的属性。 记住这四种状态的名称和意义不仅可以帮助大家更好地理解路由器的配置命令，还可以在寻求项目组的支持时与开发人员建立共同语言。

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1，路由器

能够将数据包转发到正确的目的地

并在转发过程中选择最佳路径的设备

2,路由表及路由表形成：

路由器中维护的路由条目的集合

路由器根据路由表做路径选择

直连网段，配置IP地址，端口UP状态，直接形成直连路由

非直连网段：对于非直连的网段，需要静态路由或者静态路由，将网段添加到路由表中

3，静态路由及默认路由

静态路由：管理员手动配置的，单项的，缺乏灵活性。

默认路由：是特殊的静态路由，网络位为0，子网掩码为/0 路由器在路由表中找不到目标网络的路由条目时，路由器吧请求转发到默认路由接口

黑洞路由：特殊的静态路由，将所有无关路由吸入其中，使它们有来无回的路由

4，路由器转发数据的过程：

　路由器转发数据包，源IP地址和目标IP地址不变，每次转发MAC地址改变。

数据包从PC1发送到PC2，因为不是直连，所以要经过路由转发才能到达。中途要经过网关E1,E2

PC1→E1：

　　源IP：192.168.1.10/24

　　目标IP：192.168.2.10/24

　　源MAC：00-00-00-11-11-11

　　目标MAC：00-00-00-22-22-22

路由器E1接口解封装数据帧，查看目标IP。目标IP是192.168.2.10/24 ,该网段在路由器的E2接口，数据从E2接口封装发送

E2→PC2：

　　源IP：192.168.1.10/24

　　目标IP：192.168.2.10/24

　　源MAC：00-00-00-33-33-33

　　目标MAC：00-00-00-44-44-44

PC2收到数据。PC2发送给PC1同理

二：配置默认路由和静态路由

简单模拟家庭网络和网络连接

配置
AR1为默认路由
AR2为静态路由
要求
PC1和PC2可以ping通测试地址10.10.10.10/32

拓扑图如下

1，PC配置

配置PC1的IP为192.168.100.10，子网掩码为255.255.255.0，网关为192.168.100.1

配置PC2的IP为192.168.100.20，子网掩码为255.255.255.0，网关为192.168.100.1

2，配置路由器R1的R2的IP地址

R1

<Huawei>sys　　　　　　　　　　　　　　　　　　　###从用户视图进入系统视图

[Huawei]undo info-center enable　　　　　　　　　　　###关闭华为信息中心

[Huawei]sysname R1　　　　　　　　　　　　　　　　###更改系统名为“R1”

[R1]int g0/0/0　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　###进入进口视图，g0/0/0接口

[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.100.1 24　　　　###为接口配置IP，子网掩码

###如果IP地址配错，可以在该条错误命令前面加上undo

[R1-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown　　　　　　　　###启用

[R1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1　　　　　　　　　　###进入接口g0/0/1

[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 176.0.0.1 24　　　　　　###配置IP，子网掩码

[R1-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown　　　　　　　###启用

[R1]dis ip int b　　　　　　　　　　　　　　　　　　###查看IP配置

R2步骤类似于R1

<Huawei>sys

[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname R2

[R2]int g0/0/1

[R2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 176.0.0.2 24

[R2-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown

[R2-GigabitEthernet0/0/1]int loo 0

####进入回环接口0，该接口为逻辑接口，虚拟出来，实际不存在，常用来配置公网IP做测试使用

[R2-LoopBack0]ip add 10.10.10.10 32 ###回环接口IP配置完毕自动生效

[R2]dis ip int b　　　　###查看IP配置

3，配置R1和R2的默认路由和静态路由

[R1]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 176.0.0.2　　　　###添加默认路由，下一跳地址

###如果路由配错，可以在该条错误命令前加上undo

[R1]dis ip routing-table　　　　　　　　　　　　###查看路由表

R2

[R2]ip route-static 192.168.100.0 24 176.0.0.1　　　　　　###添加静态路由，下一跳地址

[R2]dis ip routing-table　　　　　　　　　　　　　　　　###查看路由表

4，测试

PC1，PC2分别ping 10.10.10.10

其它参考

网络基础之子网划分 – longfei825 – 博客园

网络技术基础：子网划分，9张表格搞定，舒服！ – 腾讯云开发者社区-腾讯云

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