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• • • • （1）子網掩碼（Subnet Mask）
      • （2）網關（Gateway）
      • （3）ARP 協議（Address Resolution Protocol）

（1）子網掩碼（Subnet Mask）

子網掩碼的主要功能是告知網絡設備，一個特定的 IP 地址的哪一部分是包含網絡地址,與子網地址，哪一部分是主機地址。

網絡的路由設備只要識別出目的地址的網絡號與子網號即可作出路由尋址決策，IP 地址的主機部分不參與路由器的路由尋址操作，只用于在網段中唯一標識一個網絡設備的接口。

本來，如果網絡系統中只使用 A、B、C 這三種主類地址，而不對這三種主類地址作子網劃分或者進行主類地址的匯聚，則網絡設備根據 IP 地址的第一個字節的數值范圍即可判斷它屬于 A、B、C 中的哪一個主類網，進而可確定該 IP 地址的網絡部分和主機部分，不需要子網掩碼的輔助。

但是在實際網絡規劃中，他們并不利于有效地分配有限的地址空間。

對于 A，B 類地址，很少有這么大規模的公司能夠使用，對于 C 類地址所容納的主機數又相對太少。

所以有類別的 IP 地址并不適用于網絡規劃。同時隨著加入互聯網的網絡越來越多，路由尋經表急劇膨脹，這樣不僅會降低網關尋徑效率（甚至可能使尋徑表溢出，從而造成尋徑故障），更重要的是將增加內外部路徑刷新時的開銷，從而加重網絡負擔。

為了提高 IP 地址使用效率及路由效率，在基礎的 IP 地址分類上對 IP 編址進行了相應改進。但為了使系統在對 A、B、C 這三種主類網進行了子網的劃分，或者采用無類別的域間選路技術 CIDR (Classless Inter Domain Routing))對網段進行匯聚的情況下，也能對 IP 地址的網絡及子網部分與主機部分作正確的區分，就必須依賴于子網掩碼的幫助。子網掩碼使用與 IP 相同的編址格式，子網掩碼為 1 的部分對應于 IP 地址的網絡與子網部分，子網掩碼為 0 的部分對應于 IP 地址的主機部分。將子網掩碼和 IP 地址作"與"操作后，IP 地址的主機部分將被丟棄，剩余的是網絡地址和子網地址。

例如，一個 IP 分組的目的 IP
地址為：10.2.2.1，若子網掩碼為：255.255.255.0，與之作"與"運算得：10.2.2.0，則網
絡設備認為該 IP 地址的網絡號與子網號為：10.2.2.0。

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（2）網關（Gateway）

在 Internet 中的網關一般是指用于連接兩個或者兩個以上網段的網絡設備，
通常使用路由器（Router）作為網關。
在 TCP/IP 網絡體系中，網關的基本作用是根據目的 IP 地址的網絡號與子網號，選擇最佳的出口對 IP 分組進行轉發，實現跨網段的數據通信。

• 默認網關: 一臺主機可能有多個網關，一個默認網關，數據發送過程中如果找不到其他的網關，就把數據包發給這個默認的網關，由這個網關來處理這個數據包；

默認網關的設置有手動和自動

手動：適合電腦數量比較少，這個跟設置靜態ip 地址相同；
自動： 使用動態主機配置協議（DHCP）服務器自動來給電腦設置默認網關；

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（3）ARP 協議（Address Resolution Protocol）

在以太網（Ethernet）中，一個網絡設備要和另一個網絡設備進行直接通信，除了知道目標設備的網絡層邏輯地址（如 IP 地址）外，還要知道目標設備的第二層物理地址（MAC地址）。ARP 協議的基本功能就是通過目標設備的 IP 地址，查詢目標設備的 MAC 地址，以保證通信的順利進行。

當一個網絡設備需要和另一個網絡設備通信時，它首先把目標設備的 IP 地址與自己的子網掩碼進行"與"操作，以判斷目標設備與自己是否位于同一網段內。

如果目標設備在同一網段內，并且源設備沒有獲得與目標 IP 地址相對應的 MAC 地址信息，則源設備以第二層廣播的形式（目標 MAC 地址為全 1）發送 ARP 請求報文，在 ARP 請求報文中包含了源設備與目標設備的 IP 地址。

同一網段中的所有其他設備都可以收到并分析這個 ARP 請求報文，如果11某設備發現報文中的目標 IP 地址與自己的 IP 地址相同，則它向源設備發回 ARP 響應報文，通過該報文使源設備獲得目標設備的 MAC 地址信息。

如果目標設備與源設備不在同一網段，則源設備首先把 IP 分組發向自己的缺省網關（Default Gateway），由缺省網關對該分組進行轉發。如果源設備沒有關于缺省網關的 MAC信息，則它同樣通過 ARP 協議獲取缺省網關的 MAC 地址信息。為了減少廣播量，網絡設備通過 ARP 表在緩存中保存 IP 與 MAC 地址的映射信息。在一次 ARP 的請求與響應過程中，通信雙方都把對方的 MAC 地址與 IP 地址的對應關系保存在各自的 ARP 表中，以在后續的通信中使用。ARP 表使用老化機制，刪除在一段時間內沒有使用過的 IP 與 MAC 地址的映射關系。

總結

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