网关和网卡
网关就是一个网络连接到另一个网络的“关口”,也就是网络关卡。网关分为传输网关、应用网关、信令网关、中继网关、协议网关等。
网卡是一块被设计用来允许计算机在计算机网络上进行通讯的计算机硬件。主要功能是数据的封装与解封,发送时将上一层传递来的数据加上首部和尾部,成为以太网的帧。
**MAC:**Media Access Control介质/媒体访问控制。数据链路层分为两个子层一个是LLC子层,另一个是MAC子层(介质访问控制子层),介质就是网卡,代表着不同的设备。 MAC地址用于在网络中唯一标示一个网卡。
IPv4网关:IPv4网关是连接不同子网和网络之间的设备,它的作用是将本地网络的数据包转发到Internet上的其他网络。是连接不同子网和网络之间的设备,它的作用是将本地网络的数据包转发到Internet上的其他网络。IPv4网关也可以被称为路由器,它会自动将数据包发送到目标位置。
默认网关:默认网关是一个IP地址,是路由器的IP地址,用于将数据包从本地网络发送到Internet上的其他网络。在本地网络中,每台计算机都需要一个默认网关。
静态网关:也是与默认网关类似的网关,它是由管理员手动设置的。静态网关通常在需要连接到另一个网络时使用,而不是像默认网关一样在本地网络之间通过路由器连接。后者通常用于中小型网络,而前者则用于大型企业网络。
1 | IP地址构成=网络地址+主机地址 |
ip地址和mac地址如何配合的?
IP地址在互联网中是用于标识主机的逻辑地址,而MAC地址则是用于标识网卡的物理地址,虽然它们都是用于标识一个设备的地址,但是它们的作用和使用场景是不同的。
IP地址负责在网络层标识设备,而MAC地址则在数据链路层确保数据能够准确送达指定的网络设备。
IP地址为互联网上的每一台设备或节点提供了一个唯一的标识。这个地址由网络部分和主机部分构成,使得数据包能够在庞大的网络中找到正确的目的地。然而,要完成实际的数据传输,仅仅有IP地址是不够的。因为在一个局域网(LAN)内,数据包需要通过物理链路进行传输,这就需要用到MAC地址。
当数据包从网络层传递到数据链路层时,设备会查看数据包的目的IP地址,并通过ARP协议(地址解析协议)将这个IP地址解析为对应的MAC地址。一旦获得了目的MAC地址,数据包就会被封装上这个地址,并通过物理链路发送到目的设备。
例子:
局域网内,假设你和同事在一个办公室网络内,想发送一份文件给你的同事。你知道同事电脑的IP地址,于是你的电脑会首先根据这个IP地址来准备数据包。但在数据包真正发出之前,你的电脑还需要知道同事电脑的MAC地址,以确保数据包能够准确送达。这时,你的电脑会发出一个ARP请求,询问网络中哪台设备拥有这个IP地址,并期待拥有这个IP地址的设备回应其MAC地址。一旦收到回应,你的电脑就会将数据包封装上同事电脑的MAC地址,并通过办公室的局域网将文件发送出去。这样,通过IP地址和MAC地址的协同工作,数据能够在复杂的网络环境中准确地从一点传输到另一点。
IPV4地址与IPV4默认网关
网关是路由地址,IPV4地址是主机地址,若IP地址与网关不在同一网段,这可能会导致无法访问Internet或局域网资源。
子网掩码的作用:
子网掩码与IP地址结合使用,用于区分一个IP地址的网络部分和主机部分。这有助于确定哪些IP地址属于同一个子网,从而影响数据传输的路径。
若两台主机的IP地址分别与它们的子网掩码相“与”后的结果相同,则说明这两台主机在同一子网中。(二进制)
子网掩码并不是固定的255.255.255.0,
1 | IPv4地址:192.168.31.197 |
子网掩码:
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。
同一网段 ⇒ 同一网络 ⇒ 直连
网关和网段的关系:
网段描述
1 | 192.168.1.0-192.168.1.63 => 192.168.1.0/26 第一个子网段 |