网关的IP地址和子网掩码与子网内IP地址范围广播地址的关系

buzai

网关概念：
网关是在使用不同通信协议、数据格式化结构、语言或体系结构的两个系统里，充当转换器角色的计算机系统或其它设备。网关和网桥不一样，网桥只在两个系统之间传递数据，不执行转换操作。网关重新打包信息，或者更改它的语法，使其符合目的地系统的要求。网关也可能是内部网络和外部网络的连接点。此设备从主机取出信息包，检查其地址，并把他们传递到下一个路由器或主机系统。网关工作在OSI的应用层。
网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。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 TCP/IP通信的，即使是两个网络连接在同一台交换机（或集线器）上，TCP/IP协议也会根据子网掩码（255.255.255.0）判定两个网络中的主机处在不同的网络里。而要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。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。网络B向网络A转发数据包的过程也是如此。   

TCP/IP路由：
路由决定一个分组从它的源通过网络到达它的目的地所经过的路径；它是网络间传输信息的方法。路由协议有静态路由、RIP、OSPF等

子网掩码的概念：
子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。

通过网关的IP地址和网关的子网掩码计算该网关下子网的网路地址，广播地址，地址范围，以及主机数：
例1：如IP地址为192.168.100.5 子网掩码是255.255.255.0。算出网络地址、广播地址、地址范围、主机数。
1） 将IP地址和子网掩码换算为二进制，子网掩码连续全1的是网络地址，后面的是主机地址。 竖线前为网络地址，虚线后为主机地址
192.168.100.5    11000000.10101000.01100100. | 00000101
255.255.255.0    11111111.11111111.11111111. | 00000000

2）IP地址和子网掩码进行与运算，结果是网络地址
  192.168.100.5    11000000.10101000.01100100. | 00000101
  255.255.255.0    11111111.11111111.11111111. | 00000000
与运算
--------------------------------------------------------------------------------------------------
  192.168.100.0    11000000.10100000.01100100. | 00000000

3）将上面的网络地址中的网络地址部分不变，主机地址变为全1，结果就是广播地址。
网络地址  192.168.100.0     11000000.10100000.01100100. | 00000000
广播地址  192.168.100.255    11000000.10100000.01100100. | 11111111

4）地址范围就是含在本网段内的所有主机

  网络地址+1即为第一个主机地址，广播地址-1即为最后一个主机地址，由此可以看出
  地址范围是： 网络地址+1 至 广播地址-1
  本例的网络范围是：192·168·100·1 至 192·168·100·254
  也就是说下面的地址都是一个网段的。
  192·168·100·1、192·168·100·2 。。。 192·168·100·20 。。。 192·168·100·111 。。。 192·168·100·254
例2： IP地址为128·36·199·3 子网掩码是255·255·240·0。算出网络地址、广播地址、地址范围、主机数。
1）将IP地址和子网掩码换算为二进制，子网掩码连续全1的是网络地址，后面的是主机地址， 虚线前为网络地址，竖线后为主机地址
128·36·199·3     10000000.00100100.1100 | 0111.00000011
255·255·240·0    11111111.11111111.1111 | 0000.00000000

2）IP地址和子网掩码进行与运算，结果是网络地址
  128·36·199·3     10000000.00100100.1100 | 0111.00000011
  255·255·240·0    11111111.11111111.1111 | 0000.00000000
与运算
-------------------------------------------------------------------------------------------------
  128.36.192.0    10000000.00100100.1100 | 0000.00000000

3）将运算结果中的网络地址不变，主机地址变为1，结果就是广播地址。
网络地址  128.36.192.0     10000000.00100100.1100 | 0000.00000000  
广播地址  128.36.207.255    10000000.00100100.1100 | 1111.11111111

4） 地址范围就是含在本网段内的所有主机
  网络地址+1即为第一个主机地址，广播地址-1即为最后一个主机地址，由此可以看出
  地址范围是： 网络地址+1 至 广播地址-1
  本例的网络范围是：128·36·192·1 至 128·36·207·254



http://blog.chinaunix.net/u3/103559/showart_2194683.html

一些网络名词，在此文中加以了解释，值得学习