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【计算机网络】基础概念总结8-网关、广播和公/私IP

2023-05-16

8 网关、广播和私人地址

8.1 网关

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通信的，即使是两个网络连接在同一台交换机(或集线器)上。
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。
网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址，即路由器的地址
从一个网络向另一个网络发送信息，必须经过一道“关口”，这道关口就是网关。网关就是路由器的地址

8.2 默认网关

如果搞清了什么是网关，默认网关也就好理解了。就好像一个房间可以有多扇门一样，一台主机可以有多个网关。默认网关的意思是一台主机如果找不到可用的网关，就把数据包发给默认指定的网关，由这个网关来处理数据包。现在主机使用的网关，一般指的是默认网关。

默认网关必须是电脑自己所在的网段（将IP地址和子网掩码作与运算，得到网段）中的IP地址，而不能填写其他网段中的IP地址。

8.3 特殊的网络IP

每一个网段的最后一个 IP 地址，都是广播IP。
另一个同样是用于广播的比较特殊的广播 IP，那就是 255.255.255.255。
这个地址指本网段内(同一个广播域)的所有主机，该地址用于主机配置过程中IP数据包的目的地址，这时主机可能还不知道它所在网络的网络掩码，甚至连自己的IP地址也还不知道。

注 ：避免路由器转发255.255.255.255，造成死循环
在任何情况下，路由器都会禁止转发目的地址为受限的广播地址的数据包，这样的数据包仅会出现在本地网络中.

8.4 单播网络 unicast traffic

单播(unicast): 是指封包在计算机网络的传输中，目的地址为单一目标的一种传输方式。它是现今网络应用最为广泛，通常所使用的网络协议或服务大多采用单播传输，例如一切基于TCP的协议。
在这里插入图片描述
单播在网络中得到了广泛的应用，网络上绝大部分的数据都是以单播的形式传输的，只是一般网络用户不知道而已。例如，你在收发电子邮件、浏览网页时，必须与邮件服务器、Web服务器建立连接，此时使用的就是单播数据传输方式。但是通常使用“点对点通信”（Point to Point）代替“单播”，因为“单播”一般与“多播”和“广播”相对应使用。

8.5 多播网络Multicast traffic

要向其他网络多个主机传递消息，单播网络局限性。255.255.255.255又只有本地有用。所以就有了多播网络
多播流量需要使用特殊 IP 地址，也就是我们之前所说的 D 类 IP 地址，D 类 IP 地址的地址范围从 224.0.0.0 到 239.255.255.255，多播是设备选择接受特定流量的一种方式。
在这里插入图片描述

8.6 公/私IP

每个IP都是唯一

8.6.1 互联网号码分配局（IANA）

这些 IP 地址统一由 互联网号码分配局 （Internet Assigned Numbers Authority）简称 IANA 进行管理，它们将大量地址分配给分布于世界各地的子机构，我们也称其为 区域性互联网注册管理机构 （Regional Internet Registry）简称 RIR。

  1. RIPE：欧洲 IP 地址注册中心
  2. LACNIC：拉丁美洲和加勒比海 Internet 地址注册中心
  3. ARIN：美国 Internet 编号注册中心
  4. AFRINIC：非洲网络信息中心
  5. APNIC：亚太地址网络信息中心

8.6.2 互联网服务提供商（ISP）

RIR 为各地的互联网服务提供商（简称 ISP）分配地址空间，也会分配空间给拥有庞大用户量的【大客户】。

IANA 分配地址给 RIR
RIR 分配地址给 ISP， 大客户
ISP 分配地址给小客户

8.7 私人 IP与公共 IP

8.7.1 私人 IP

当我们想要创建一个新的网络，则需要获取更多的 IP 地址，我们需要找到当地的服务提供商进行申请。
私人IP包括以下：
10.0.0.0 /8
172.16.0.0 /12
192.168.0.0 /16

由于IPV4的数量有限
这些IP只能在局域网中使用，不能在互联网上使用，使用NAT（网络地址转换）技术完成上网，将私人IP修改为公共IP
在这里插入图片描述
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8.7.2 公共IP

除了私人 IP 之外的 IP 地址，均属于公共 IP。

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