ip地址、子网掩码与默认网关设置规则

今天我们来了解以下IP地址、子网掩码和默认网关的设置规则。

计算机需要以下信息才能在计算机网络上正常运行： IP地址 子网掩码 默认网关（路由器）的 IP 地址 DNS 服务器的 IP 地址 设备可以通过两种方式来获取这些信息，自动或通过手动配置。

唯一的 IP 地址以及关联的子网掩码和默认网关。有了这三条信息，我们就知道设备如何在本地以及整个网络上与其他设备进行通信。

IP地址

TCP/IP 配置中最容易理解的组成部分j就是 IP 地址。因为连接到网络的每个设备都必须配有一个且唯一的 IP 地址，用以区别于其他设备。 IPv4 地址为 32 位，由四个八位位组组成，每个八位位组为 8 位，并用句点分隔，每个八位字节内的数字范围在 0 到 255 之间。

以下是典型的 IPv4 地址示例：

192.168.10.11 网络上的任何其他设备都不会具有相同的 IP 地址。因此，为了使设备与另一个设备通信，发送设备必须知道目的地的位置，然后才能开始传输数据。 如上所述，为了使发送设备向接收设备发送数据，发送方需要知道目的地在哪里。目标要么与源位于同一子网，要么位于其他子网。

示例： 假设源 IP 地址是 192.168.10.11，而目标 IP 地址仍然是 192.168.10.20。为了确定设备是否位于同一子网中，我们需要子网掩码。

子网掩码告诉计算机 IP 地址的哪一部分是地址的网络部分，哪一部分标识主机地址范围，即分配给该网络上的主机的地址。子网掩码用于确定两个 IP 地址是否位于同一子网。如果两个 IP 地址的网络部分相同，则它们位于同一子网。

在上述示例中，源 IP 地址为 192.168.10.11，目标 IP 地址为 192.168.10.20。这两个 IP 地址的网络部分相同，因此它们位于同一子网。

要了解 IP 子网边界，让我们看看目标设备的 IP 地址和子网掩码：

192.168.010.011

255.255.255.000

如上所见，IP 地址的四个八位字节与子网掩码的四个八位字节一一对齐。子网掩码中的 255 个八位字节告诉我们，IP 地址中对应的数字是静态的，永远不会改变。因此，我们知道 IP 地址的前三个八位字节（192.168.10）指定了目标 IP 的网络部分。由于第四个八位字节为 0，这意味着这是主机八位字节，并且可以为各个设备分配 1-254 之间的任意数字。如果是这样，那么我们的源 IP 地址 192.168.10.11 意味着这两个设备属于同一子网。

对于单个网络子网且只有 20 台主机，最简单的做法是使用 255.255.255.0 作为子网掩码。那么您的主机将拥有 192.168.0.1 到 192.168.0.254。地址 192.168.0.0 保留作为网络子网标识符，192.168.0.255 保留作为网络广播地址。

DHCP - 自动分配 IP 地址

DHCP 代表动态主机配置协议，是一种用于自动分配 IP 地址和其他网络配置信息的协议。在家庭网络中，路由器通常充当 DHCP 服务器，负责向网络上的计算机和其他设备分配 IP 地址。

当计算机连接到网络时，它会向路由器发送 DHCP 请求，询问是否有可用的 DHCP 服务器。如果路由器有可用的 IP 地址，它会将一个 IP 地址分配给计算机，以及其他必要的网络配置信息，例如子网掩码、默认网关和 DNS 服务器地址。

示例： 假设您家的路由器的 DHCP 服务器有一个可用 IP 地址池，从 192.168.1.2 到 192.168.1.254。当您的计算机连接到网络时，它会向路由器发送 DHCP 请求。路由器会从该池中分配第一个可用的 IP 地址，例如 192.168.1.10。路由器还会将子网掩码 255.255.255.0、默认网关 192.168.1.1 和 DNS 服务器地址 192.168.1.2 分配给计算机。

路由器将从该池中分发第一个可用的 IP 地址，并将该地址标记为“已租用” ，这样就不会分发相同的 IP地址到网络上的任何其他客户端。

手动配置IP地址

您可以选择为上网设备手动配置 IP 设置，而不是让设备通过 DHCP 从路由器获取到 IP 地址。

什么时候需要手动配置IP地址？

如果联网设备通过 DHCP 自动获取 IP 地址，但不能确定设备每次启动时都会获取到相同的 IP 地址。

DHCP 服务器会记住哪台设备已获得哪个 IP 地址，但通常只能记住一段时间。如果计算机关闭电源的时间过长（通常是一两天，具体取决于路由器的配置方式），则 DHCP 服务器将会忘记它分发给计算机的 IP 地址。此外，如果路由器因任何原因关闭，那么它通常也会忘记之前分发的任何 DHCP 租约。

如果IP地址经常变动，会影响一些功能的使用，常见的如端口转发。端口转发通常指向计算机的内部 LAN IP 地址。只要计算机保持相同的 IP 地址，端口转发就会起作用。但如果计算机经常更改 IP 地址，则每次 IP 地址更改后，必须在路由器配置中更新端口转发。

这种情况，通常建议使用手动配置 IP 地址来接收端口转发的计算机。如此，IP 地址将始终保持不变，端口转发也将持续工作。

当计算机需要手动配置 IP 地址时

1，设置一个与路由器位于同一 IP 网络的可用 IP 地址

2，设置一个与路由器使用相同的子网掩码

3，设置默认网关，应设置为路由器的 LAN IP 地址

4，设置DNS 服务器地址 – 路由器 LAN IP 地址或互联网上的公共 DNS 服务器。您可以使用通常通过路由器 DHCP 分发的相同地址信息。

IP地址冲突

如果您选择在计算机上手动配置 IP 地址，那么您还应该确保从家庭路由器的 DHCP 地址池中排除该 IP 地址。否则，路由器可能会将相同的 IP 地址分发给网络上的其他计算机。网络上会发生IP 地址冲突，其结果基本上是相关客户端的通信停止工作。只有大约一半的流量到达正确的位置，那么网络通信也根本无法工作。

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