IP 地址与子网掩码是用于定义网络和主机部分的基本元素，网关则是在不同网络之间传输数据的路由设备。下面通过举例来说明它们的关系和设置方式。
1、IP 地址与子网掩码的关系
IP地址（Internet Protocol Address）是分配给网络设备的唯一标识，用于在网络中进行通信。常见的IP地址有两种版本：
· IPv4：由32位二进制数构成，通常表示为四组十进制数，每组之间用点隔开，例如：192.168.1.1。
· IPv6：由128位二进制数构成，主要用于解决IPv4地址耗尽的问题。
本次讨论主要集中在IPv4地址上。
IP 地址由两部分组成：
· 网络部分：用于标识该 IP 所在的网络。
· 主机部分：用于标识网络中的具体设备（主机）。
子网掩码的作用是帮助区分 IP 地址中的网络部分和主机部分。子网掩码通常与 IP 地址一样是 32 位的二进制数。
示例：
· IP 地址：192.168.1.10
· 子网掩码：255.255.255.0
在此示例中：
· 子网掩码 255.255.255.0 （转换为二进制为 11111111.11111111.11111111.00000000），表示前 24 位是网络部分，后 8 位是主机部分。
· 所以网络部分为 192.168.1，而主机部分是 10，这意味着该设备位于 192.168.1.0/24 网络中。
2、网关的作用和设置
网关是指用于连接不同网络的设备，比如路由器。主机需要通过网关与外部网络通信。当主机发送给一个不在自己网络范围的 IP 地址时，它会将数据包发送到网关，由网关决定如何将数据转发到目的地。
网关设置规则：
· 网关通常设为网络的第一个或最后一个 IP 地址。
· 网关的 IP 地址必须与设备的 IP 地址在同一网络中（同样的网络部分）。
示例：
· IP 地址：192.168.1.10
· 子网掩码：255.255.255.0
· 网关：192.168.1.1
在这个例子中，网关 192.168.1.1 位于同一网络 192.168.1.0/24 中，主机 192.168.1.10 可以通过该网关与外部网络（如互联网）进行通信。
3、举例说明
假设我们有一个小型局域网，包含以下设备：
· 设备 1（PC1）：IP 地址 192.168.1.10，子网掩码 255.255.255.0，网关 192.168.1.1
· 设备 2（PC2）：IP 地址 192.168.1.20，子网掩码 255.255.255.0，网关 192.168.1.1
· 路由器：IP 地址 192.168.1.1（局域网接口）
PC1 和 PC2 之间可以直接通信，因为它们位于同一网络（192.168.1.0/24）。如果 PC1 想访问互联网或其他不同网络中的设备，它将把数据包发送给网关（路由器），由路由器进行转发。
总结
· IP 地址与子网掩码确定设备所在的网络范围。
· 网关是网络内与外部通信的设备，其 IP 地址必须与设备的网络部分匹配。