网络概念趣讲:IP地址、子网掩码、网关、DHCP服务和PPPoE拨号

下午好,我的网工朋友。

5G技术的更新,推动了新一代的网络通信发展,家庭宽带上网也从最初的十几K的速度,提升到了现在动则上百上千兆的速度。

很多有部署了家庭NAS的用户,甚至都已经更新到了10G级别的内部局域网了。现在6G都要来了。

在这个信息互联的时代,网络的基础知识肯定得掌握,今天就说一下不得不提的五大基础概念:

IP地址,子网掩码、网关、DHCP服务和PPPoE拨号。

这些都是日常做电脑或路由器网络配置经常用到的,这篇我就用简单易懂的方式,不做专业技术性讲解,有趣地给你讲解明白。

01 什么是IP地址?
首先来问大家一个问题,假如有一群人在一个密闭房间里面,用什么方式能够快速的叫到某一个人呢?

相信大家第一反应肯定是叫名字,对的!

同时也还有一个简单的方式,就是每个人编一个号码,例如,叫到一号,就知道是谁了。

在网络世界中也是一样的,要想快速访问某一台设备,就需要每台设备有一个编号,而这个编号就是网络设备的IP地址。

在这个房间里面,如果有两个人的编号相同,那么会怎么样?

肯定就是当叫到这个编号的时候,不知道叫的是谁,所以一个房间里面不允许有两个编号相同的人。

在一个局域网里面不允许有两个IP地址相同的设备,如果有就被称为IP冲突,会严重危害到网络的稳定。

网络概念趣讲:IP地址、子网掩码、网关、DHCP服务和PPPoE拨号

我们再来扩展一下,在一栋大楼里面,有好多个这样的密闭房间,每个密闭的房间也都有一群人,那么要怎么定位到某一个房间里面的一个人呢?

答案肯定也还是编号,给每个房间编号,例如1号房间里面的1号,这样就能定位到特定的那一个人了。

这时候我们把房间号也加入到人的编号当中去,房间号和人的编号用一个”.”间隔开来,例如1.1号,说明就这个人就是1号房间里面的1号人。

网络设备中的IP地址也是如此,例如192.168.1.100,我们可以这样理解,192.168.1号房间,也就是我们会提到的网段,100就是在这个网段里面的编号100的设备。

网络概念趣讲:IP地址、子网掩码、网关、DHCP服务和PPPoE拨号

02 什么是子网掩码?
根据上面提出的编号:192.168.1.100,会引发一个新的疑问:

为什么房间号是:192.168.1,而人的编号是100,可不可以把房间号设置成为192.168,人的编号设置成为1.100呢?

答案当然是可以的。

但是这样设置会引发一个问题,同样192.168.1.100这个编号就会有歧义,可以表示192.168.1房间里面的100号人,也可以表示192.168号房间里面的1.100号人。

这时候就要引入另外一个规则,告诉人们多少就是房间编号,多少就是人的编号,而这个规则就是子网掩码。

都知道网络时间就是数字世界,所以这个规则设计得很讨巧,长度设置和编号一样长,通过和编号的于运算,最后告诉人们那些是房间号,那些事是人的编号。

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具体运算太复杂,这里用最简单那的方式说明,举个例子:

子网掩码是255.255.255.0这个最常用的规则意思是255.255.255这前三位是房间号,后面0那一位是人编号;

再比如192.168.1.100这个IP地址和255.255.0.0这个子网掩码,说明192.168是房间号,也就是网段,而1.100是人的编号,也就是设备在这个网段的编号。

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03 什么是网关?
接着上面的问题,一群人在一个密闭房间里面,已经每一个人都有了一个编号,就是网络设备中的IP地址。

那么这时候需求升级了,房间里面的人需要和房间外面的人们进行沟通对话,这时候怎么办呢?

就需要一个会穿墙术的超能力者当传话筒,在这个房间里面穿梭,把房间里面的人的话传到外面去,把外面的人回应传回给房间里面的人。

这个有超能力的人就是网络世界中的网关,他负责把内部网络的讯息传递到外网, 把外网信息传递回来,对于一个家庭网络而言,这个角色不正是我们的路由器吗?

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路由器是唯一一个和宽带连接的设备,家里所有的设备都要经过路由器才能连接到宽带,进行上网冲浪。

所以网关也就是我们家庭宽带网络中的路由器,如果网关设置错误,就好像你把要传递出去的话语传给了一个没有超能力的人,自然也就无法把话语传达到房间外面。

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04 什么是DHCP服务?
经过前面的了解,我们可以知道一个人的编号是多么的重要,如果是几个人的房间,那么编编号还是很轻松的,每个人自己选一个号码就好了。

试想一下,如果是几百人的大房间,如果让每个人自己想一个编号,那么肯定是会有选到同号的,引起冲突!

所以这时候需要有一个有话语权的人站出来!

所有的编号由他来安排,不用自己选号码,这样就不会引发编号相同的冲突,这个人提供的这项服务可以起个名称就叫做DHCP服务。

网络概念趣讲:IP地址、子网掩码、网关、DHCP服务和PPPoE拨号

有句话叫能者多劳,能力越强也就更有话语权,还记得我们上面说到的那位超能力人物吗,让他开安排每个人的编号,相信就能够让大家心悦诚服。

所以在家庭宽带网络中,DHCP服务一般是有网关来提供,他为网络里面的每个设备分配一个IP地址。

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05 什么是PPPoE拨号?
接着上面的话题,每个密闭房间里面的超能力者成为了网关,能够穿过密闭的房间成为了密闭房间人们和外界沟通的桥梁,但是这也仅仅作为一栋房子里面的房间互相沟通。

如何能够把信息传递到其他房子里面的某个房间某个人呢?

这时候就需要一个管理一栋一栋房子的上帝出现了,他能够帮忙传递信息到每一栋房子;

也就是每个密闭房间内的超能力者把沟通信息都交给这个上帝,由上帝负责传递到各个房间,上帝提供的这个服务就是类似电信运营商提供的家庭宽带服务,通过家庭宽带服务才能够和外面的大千世界联系,也就是常说的广域网或互联网。

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当然,要想和上帝对话也不是这么容易的,要有专属的通道才行。

建立这个专属通道的方式就是PPPoE点对点通信,这是每个超能力者和上帝对话的专属通道;

所以肯定不能告诉其他人,要进行加密处理,不然就天下大乱,所以在每次对话都需要通过信息认证开启这个通道,这个就是我们家庭宽带PPPoE拨号上网。

到这里,五大网络基础概念讲解就已经完结。

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