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IP地址

（一）定义

IP地址是指互联网协议地址（Internet Protocol Address），是分配给网络中每个设备的唯一标识符，用于在网络中进行数据传输和通信，它类似于现实生活中的门牌号，通过这个地址，数据包能够准确地找到目的地设备。

（二）分类

IPv4地址由32位二进制数组成,通常以点分十进制表示，如192.168.1.1，而IPv6地址长度为128位，采用冒号十六进制表示法，如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。

（三）获取方式

• 静态IP地址：由网络管理员手动配置，固定分配给某个设备，适用于需要稳定IP地址的设备，如服务器等，优点是IP地址固定，便于管理和维护；缺点是如果设备较多，手动配置工作量大，且可能出现IP地址冲突。
• 动态IP地址：通过动态主机配置协议（DHCP）自动分配，当设备接入网络时，向DHCP服务器请求IP地址，DHCP服务器从可用的IP地址池中为其分配一个临时的IP地址，优点是无需手动配置，方便设备接入网络，能合理利用IP地址资源；缺点是IP地址可能会发生变化，对于一些需要固定IP地址的应用可能不太方便。

子网掩码

（一）定义

子网掩码（Subnet Mask）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，它不能单独存在，必须结合IP地址一起使用，子网掩码的长度通常也是32位（IPv4情况下），用点分十进制表示。

（二）作用

• 划分子网：通过设置不同的子网掩码，可以将一个大的网络划分为多个小的子网，提高网络的管理和安全性，一个企业网络可以通过子网掩码将不同部门的设备划分到不同的子网中，实现部门之间的隔离和访问控制。
• 确定网络部分和主机部分：子网掩码中的连续1代表网络部分，连续0代表主机部分，子网掩码255.255.255.0（二进制形式为11111111.11111111.11111111.00000000），对于IP地址192.168.1.1来说，前24位是网络部分，后8位是主机部分。

（三）常见子网掩码

DNS（域名系统）

（一）定义

域名系统（Domain Name System，DNS）是因特网的一项核心服务，它作为可以将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串，DNS就是将人类易于记忆的域名（如www.baidu.com）转换为计算机能够理解的IP地址（如123.125.114.144）。

（二）工作原理

当用户在浏览器中输入一个域名时,计算机会向DNS服务器发送一个查询请求，DNS服务器会根据自身的缓存或递归查询其他DNS服务器，最终将域名对应的IP地址返回给用户的计算机，然后计算机就可以通过这个IP地址与目标服务器建立连接，获取网页内容等数据。

（三）公共DNS和私有DNS

• 公共DNS：由一些知名的互联网公司或组织提供，供广大用户免费使用，谷歌的DNS服务器（主DNS为8.8.8.8，副DNS为8.8.4.4）和国内的114DNS（114.114.114.114）等，公共DNS具有稳定性高、解析速度快等优点，但可能会受到网络攻击等安全威胁。
• 私有DNS：一般由企业或组织内部搭建，用于管理内部网络的域名解析，私有DNS可以根据企业的需求进行定制化配置，安全性较高，但需要一定的技术维护成本。

网关

（一）定义

网关（Gateway）又称网间连接器、协议转换器，网关在网络层以上实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连，网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连，网关就是连接不同网络的“桥梁”，数据包通过网关可以从一个网络转发到另一个网络。

（二）作用

• 协议转换：当两个网络使用的通信协议不同时，网关可以进行协议转换，使它们能够相互通信，将基于TCP/IP协议的网络与基于其他协议的网络连接起来。
• 路由选择：网关可以根据网络拓扑结构和路由表，选择合适的路径将数据包转发到目标网络，它可以根据网络的拥塞情况、链路质量等因素动态调整路由，提高网络的传输效率。

（三）默认网关

在局域网中,默认网关是指一台计算机要访问其他网络（如互联网）时必须使用的网关，一般情况下，默认网关的IP地址是局域网中第一个可用的IP地址，在一个使用192.168.1.0/24子网掩码的局域网中，默认网关可能是192.168.1.1，计算机发送到其他网络的数据包会先发送到默认网关，然后由默认网关进行转发。

相关问题与解答

问题1：如何查看自己计算机的IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器地址？

解答：在Windows系统中，可以右键点击“此电脑”，选择“属性”，然后点击“控制面板主页”，在控制面板中点击“网络和共享中心”，接着点击“更改适配器设置”，右键点击正在使用的网络连接（如本地连接或无线网络连接），选择“状态”，在弹出的窗口中点击“详细信息”，即可查看IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器地址等信息，在Mac系统中，点击“系统偏好设置”，选择“网络”，然后选择正在使用的网络连接，点击“高级”，在“TCP/IP”选项卡中可以查看相关信息，在Linux系统中，可以使用命令ifconfig（不同发行版可能命令略有不同）来查看网络接口信息，包括IP地址、子网掩码等，通过查看相关配置文件（如/etc/resolv.conf）可以查看DNS服务器地址。

问题2：为什么有时候更改了DNS服务器地址后网速会变快？

解答：更改DNS服务器地址后网速变快可能有以下几个原因，一是公共DNS服务器通常具有更强大的解析能力和更快的响应速度，相比一些运营商提供的DNS服务器，能够更快地将域名解析为IP地址，减少了等待时间，二是某些DNS服务器可能会对一些热门网站进行缓存优化，当用户再次访问这些网站时，可以直接从缓存中获取结果，加快了访问速度，三是如果原来的DNS服务器存在故障或网络拥堵等问题，更换到稳定的DNS服务器后，能够正常进行域名解析，从而改善网络访问速度，网速还受到多种因素的影响，如网络带宽、服务器负载等，所以更改DNS服务器地址