зачем нужен адрес шлюза
Твой Сетевичок
Все о локальных сетях и сетевом оборудовании
Основной шлюз для локальной сети: что это такое и как его узнать?
Для доступа компьютера к локальной сети используется множество параметров, наиболее важными из которых являются ip адрес, маска подсети и основной шлюз.
И здесь мы рассмотрим, что такое основной шлюз для локальной сети, и как можно узнать данный параметр при самостоятельной настройке системы.
Для чего нужен основной шлюз в локальной сети?
Основной шлюз в локальной сети может представлять собой либо отдельное устройство — маршрутизатор, либо программное обеспечение, которое синхронизирует работу всех сетевых компьютеров.
Стоит отметить, что компьютеры при этом могут использовать разные протоколы связи (например, локальные и глобальные), которые предоставляют доступ к локальной или глобальной сети, соответственно.
Основное назначение шлюза в сети заключается в конвертации данных. Кроме того, основной шлюз в сети это своеобразный указатель, необходимый для обмена информацией между компьютерами из разных сегментов сети.
При этом формирование IP адреса роутера (или выполняющего его роль ПО) напрямую зависит от адреса сетевого шлюза.
Таким образом, адрес основного шлюза фактически представляет собой IP адрес интерфейса устройства, с помощью которого осуществляется подключение компьютера к локальной сети
Рассмотрим предназначение сетевого шлюза на конкретном примере. Допустим, в одной локальной сети (Сеть 1) имеются два компьютера.
Для того чтобы связаться с определенным узлом данной сети, компьютер из другой сети (Сеть 2) ищет путь к нему в своей таблице маршрутизации. Если нужная информация там отсутствует, то узел направляет весь трафик через основной шлюз (роутер1) первой сети, который и настраивает соединение с нужным компьютером своего участка сети.
Преимущества использования основного шлюза:
— Значительное улучшение эффективности IP-маршрутизации. При этом для соединения с функциональными узлами других сегментов сети все узлы TCP/IP опираются на хранящуюся в основных шлюзах информацию. Соответственно, отдельные шлюзы в большой локальной сети не загружаются лишними данными, что существенно улучшает скорость обмена информацией между компьютерами.
— При наличии в сети нескольких интерфейсов (в частном случае — подключение на компьютере нескольких сетевых карт) для каждого из них может настраиваться свой шлюз «по умолчанию». При этом параметры соединения рассчитываются автоматически, и приоритет отправки трафика на свой основной шлюз получает наиболее быстрый сетевой интерфейс.
Как узнать основной шлюз для локальной сети?
Узнать основной шлюз для локальной сети можно с помощью командной строки на подключенном к сети компьютере или непосредственно в настройках используемого в качестве шлюза сетевого оборудования.
1. Посмотреть основной шлюз можно с помощью специальной команды ipconfig /all (о которой мы также рассказывали в статье как узнать ip адрес компьютера).
Нужный параметр здесь указан в строке «Основной шлюз».
2. Чтобы найти маску подсети и основной шлюз непосредственно в настройках маршрутизатора на любом подключенном к сети компьютере:
3. Кроме того, узнать основной шлюз роутера можно в настройках активного сетевого соединения на компьютере. Для этого:
Как узнать основной шлюз провайдера?
Основной шлюз для подключения к интернету можно также узнать из настроек маршрутизатора. Для этого зайдите в веб-интерфейс устройства (аналогично второму пункту данной инструкции) и на главной странице посмотрите нужную информацию.
Сетевой шлюз — что это такое и зачем нужен основной шлюз
Пользователи, которые увлекаются интернет-технологиями, строением сетей и вообще любят компьютерную тематику, наверное, не раз сталкивались с таким термином, как сетевой шлюз.
Но не все до конца понимают, что же это такое на самом деле. А это между прочем очень важный элемент в работе сети. Если вам интересно расширить свои знания в данной теме, то эта статья именно для вас.
Из прошлой публикации вы могли узнать, что такое порт и зачем он вообще нужен, сегодня мы поговорим о том, как узнать шлюз по умолчанию, что это такое и почему он может быть основным.
Сетевой шлюз — что это
Сетевой шлюз (Gateway — на англ.) — это маршрутизатор или какое-либо программное обеспечение, которое позволяет двум и более независимым сетям с разными протоколами обмениваться между собой данными. Так, например, дает возможность узлу из локальной сети (ЛВС) выйти в глобальную паутину.
Занимается конвертацией протоколов одного типа физической среды в другой. Т.е. по сути дает возможность связываться и передавать данные между собой несовместимым сетям с разными протоколами.
Виды:
Т.е. это может быть аппаратное решение или программное обеспечение. В любом случае, они будут выполнять одни и те же функции.
Интересно! Обычной роутер — это и есть один из примеров аппаратных решений.
Основной шлюз, установленный по умолчанию — что это такое
Основной шлюз (установленный по умолчанию, default gateway) — является главным, он обрабатывает все пакеты данных, которые отправляются узлом за пределы его локальной сети в глобальную паутину или просто в другую ЛВС. Т.е. если ПК не знает куда отправлять пакеты данных, то он обращается к основному сетевому шлюзу.
Работает это так. Когда вы обмениваетесь данными в пределах своей сети — устройства связываются между собой напрямую, но когда необходимо выйти уже в глобальную или другую сеть, то соединение уже идет через шлюз, установленный по умолчанию, который у вас установлен. Чаще всего в TCP IP — это маршрутизатор.
На картинке вы видите 3 компьютера в одной локальной сетке с одним общим роутером-шлюзом сети по умолчанию. Для обмена данными с компьютером в другой ЛВС, вначале отсылается запрос на маршрутизатор, а уже он отправляет данные на роутер другой сетке, который в свою очередь находит в ней адресата и осуществляет ему доставку.
Основной шлюз — как узнать его адрес
Есть несколько способов. В этом материале мы рассмотрим три самых простых из них, чтобы это не занимало у вас много времени и было не слишком сложно.
1 Способ.
1. Нажмите разом «WIN + R» на клавиатуре, вбейте ncpa.cpl и нажмите «ОК».
2. Откройте действующее сетевое подключение и нажмите на кнопку «Сведения». Откроется новое окно с его адресом (смотрите скриншот).
2 Способ.
1. Также разом нажмите клавиши «WIN + R», но в этом раз уже введите команду cmd.
2. В открывшейся командной строке введите — ipconfig /all. Адрес будет у строки «Основной-шлюз».
3 Способ.
Просто переверните свой роутер и на обратной стороне будет адрес (смотрите картинку). Кстати, там же будет и другая информация — логин и пароль для доступа к панели его управления.
В заключение
Как видите все предельно легко и понятно. Надеюсь вам было интересно читать эту статью. Текущая тема довольно широка, будем и дальше ее развивать, так что новые публикации не заставят себя долго ждать.
Еще раз про IP-адреса, маски подсетей и вообще
Чуточку ликбеза. Навеяно предшествующими копипастами разной чепухи на данную тему. Уж простите, носинг персонал.
IP-адрес (v4) состоит из 32-бит. Любой уважающий себя админ, да и вообще айтишник (про сетевых инженеров молчу) должен уметь, будучи разбуженным среди ночи или находясь в состоянии сильного алкогольного опьянения, правильно отвечать на вопрос «из скольки бит состоит IP-адрес». Желательно вообще-то и про IPv6 тоже: 128 бит.
Обстоятельство первое. Всего теоретически IPv4-адресов может быть:
2 32 = 2 10 *2 10 *2 10 *2 2 = 1024*1024*1024*4 ≈ 1000*1000*1000*4 = 4 млрд.
Ниже мы увидим, что довольно много из них «съедается» под всякую фигню.
Записывают IPv4-адрес, думаю, все знают, как. Четыре октета (то же, что байта, но если вы хотите блеснуть, то говорите «октет» — сразу сойдете за своего) в десятичном представлении без начальных нулей, разделенные точками: «192.168.11.10».
В заголовке IP-пакета есть поля source IP и destination IP: адреса источника (кто посылает) и назначения (кому). Как на почтовом конверте. Внутри пакетов у IP-адресов нет никаких масок. Разделителей между октетами тоже нет. Просто 32-бита на адрес назначения и еще 32 на адрес источника.
Однако, когда IP-адрес присваивается интерфейсу (сетевому адаптеру или как там его еще называют) компьютера или маршрутизатора, то кроме самого адреса данного устройства ему назначают еще и маску подсети. Еще раз: маска не передается в заголовках IP-пакетов.
Компьютерам маска подсети нужна для определения границ — ни за что не угадаете чего — подсети. Чтоб каждый мог определить, кто находится с ним в одной [под]сети, а кто — за ее пределами. (Вообще-то можно говорить просто «сети», часто этот термин используют именно в значении «IP-подсеть».) Дело в том, что внутри одной сети компьютеры обмениваются пакетами «напрямую», а когда нужно послать пакет в другую сеть — шлют их шлюзу по умолчанию (третий настраиваемый в сетевых свойствах параметр, если вы помните). Разберемся, как это происходит.
Маска подсети — это тоже 32-бита. Но в отличии от IP-адреса, нули и единицы в ней не могут чередоваться. Всегда сначала идет сколько-то единиц, потом сколько-то нулей. Не может быть маски
Но может быть маска
Сначала N единиц, потом 32-N нулей. Несложно догадаться, что такая форма записи является избыточной. Вполне достаточно числа N, называемого длиной маски. Так и делают: пишут 192.168.11.10/21 вместо 192.168.11.10 255.255.248.0. Обе формы несут один и тот же смысл, но первая заметно удобнее.
Чтобы определить границы подсети, компьютер делает побитовое умножение (логическое И) между IP-адресом и маской, получая на выходе адрес с обнуленными битами в позициях нулей маски. Рассмотрим пример 192.168.11.10/21:
11000000.10101000.00001011.00001010
11111111.11111111.11111000.00000000
———————————————-
11000000.10101000.00001000.00000000 = 192.168.8.0
Обстоятельство второе. Любой уважающий себя администратор обязан уметь переводить IP-адреса из десятичной формы в двоичную и обратно в уме или на бумажке, а также хорошо владеть двоичной арифметикой.
Адрес 192.168.8.0, со всеми обнуленными битами на позициях, соответствующих нулям в маске, называется адресом подсети. Его (обычно) нельзя использовать в качестве адреса для интерфейса того или иного хоста. Если же эти биты наоборот, установить в единицы, то получится адрес 192.168.15.255. Этот адрес называется направленным бродкастом (широковещательным) для данной сети. Смысл его по нынешним временам весьма невелик: когда-то было поверье, что все хосты в подсети должны на него откликаться, но это было давно и неправда. Тем не менее этот адрес также нельзя (обычно) использовать в качестве адреса хоста. Итого два адреса в каждой подсети — на помойку. Все остальные адреса в диапазоне от 192.168.8.1 до 192.168.15.254 включительно являются полноправными адресами хостов внутри подсети 192.168.8.0/21, их можно использовать для назначения на компьютерах.
Таким образом, та часть адреса, которой соответствуют единицы в маске, является адресом (идентификатором) подсети. Ее еще часто называют словом префикс. А часть, которой соответствуют нули в маске, — идентификатором хоста внутри подсети. Адрес подсети в виде 192.168.8.0/21 или 192.168.8.0 255.255.248.0 можно встретить довольно часто. Именно префиксами оперируют маршрутизаторы, прокладывая маршруты передачи трафика по сети. Про местонахождение хостов внутри подсетей знает только шлюз по умолчанию данной подсети (посредством той или иной технологии канального уровня), но не транзитные маршрутизаторы. А вот адрес хоста в отрыве от подсети не употребляется совсем.
Из данного обстоятельства в частности следует, что максимальной длиной маски для подсети с хостами является N=30. Именно сети /30 чаще всего используются для адресации на point-to-point-линках между маршрутизаторами.
И хотя большинство современных маршрутизаторов отлично работают и с масками /31, используя адрес подсети (нуль в однобитовой хоствой части) и бродкаст (единица) в качестве адресов интерфейсов, администраторы и сетевые инженеры часто попросту боятся такого подхода, предпочитая руководствоваться принципом «мало ли что».
А вот маска /32 используется достаточно часто. Во-первых, для всяких служебных надобностей при адресации т. н. loopback-интерфейсов, во-вторых, от криворукости: /32 — это подсеть, состоящая из одного хоста, то есть никакая и не сеть, в сущности. Чем чаще администратор сети оперирует не с группами хостов, а с индивидуальными машинами, тем менее сеть масштабируема, тем больше в ней соплей, бардака и никому непонятных правил. Исключением, пожалуй, является написание файрвольных правил для серверов, где специфичность — хорошее дело. А вот с пользователями лучше обращаться не индивидуально, а скопом, целыми подсетями, иначе сеть быстро станет неуправляемой.
Интерфейс, на котором настроен IP-адрес, иногда называют IP-интерфейсом или L3-интерфейсом («эл-три», см. Модель OSI).
Прежде чем посылать IP-пакет, компьютер определяет, попадает ли адрес назначения в «свою» подсеть. Если попадает, то шлет пакет «напрямую», если же нет — отсылает его шлюзу по умолчанию (маршрутизатору). Как правило, хотя это вовсе необязательно, шлюзу по умолчанию назначают первый адрес хоста в подсети: в нашем случае 192.168.8.1 — для красоты.
Обстоятельство четвертое. Из сказанного в частности следует, что маршрутизатор (шлюз и маршрутизатор — это одно и то же) с адресом интерфейса 192.168.8.1 ничего не знает о трафике, передаваемом между, например, хостами 192.168.8.5 и 192.168.8.7. Очень частой ошибкой начинающих администраторов является желание заблокировать или как-то еще контролировать с помощью шлюза трафик между хостами в рамках одной подсети. Чтобы трафик проходил через маршрутизатор, адресат и отправитель должны находиться в разных подсетях.
Таким образом в сети (даже самого маленького предприятия) обычно должно быть несколько IP-подсетей (2+) и маршрутизатор (точнее файрвол, но в данном контексте можно считать эти слова синонимами), маршрутизирующий и контролирующий трафик между подсетями.
Обстоятельство пятое. Как и любому приличному IT-шнику, администратору сети, если только он получает зарплату не за красивые глаза, положено знать наизусть степени двойки от 0 до 16.
Процесс объединения мелких префиксов (с длинной маской, в которых мало хостов) в крупные (с короткой маской, в которых много хостов) называется агрегацией или суммаризацией (вот не суммированием!). Это очень важный процесс, позволяющий минимизировать количество информации, необходимой маршрутизатору для поиска пути передачи в сети. Так, скажем, провайдеры выдают клиентам тысячи маленьких блоков типа /29, но весь интернет даже не знает об их существовании. Вместо этого за каждым провайдером закрепляются крупные префиксы типа /19 и крупнее. Это позволяет на порядки сократить количество записей в глобальной таблице интернет-маршрутизации.
Обстоятельство шестое. Чем больше длина маски, тем меньше в подсети может быть хостов, и тем большую долю занимает «съедение» адресов на адреса подсети, направленного бродкаста и шлюза по умолчанию. В частности в подсети с маской /29 (2 32-29 = 8 комбинаций) останется всего 5 доступных для реального использования адресов (62,5%). Теперь представьте, что вы провайдер, выдающий корпоративным клиентам тысячи блоков /29. Таким образом, грамотное разбиение IP-пространства на подсети (составление адресного плана) — это целая маленькая наука, включающая поиск компромиссов между разными сложными факторами.
При наличии достаточно большого диапазона адресов, как правило из блоков для частного использования 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 и 192.168.0.0/16, конечно, удобно использовать маски, совпадающие по длине с границами октетов: /8, /16, /24 или, соответственно, 255.0.0.0, 255.255.0.0 и 255.255.255.0. При их использовании можно облегчить работу мозгу и калькулятору, избавившись от необходимости работать с двоичной системой и битами. Это правильный подход, но не стоит забывать, что злоупотребление расслабухой редко доводит до добра.
И последнее. Пресловутые классы адресов. Дорогие товарищи, забудьте это слово вообще! Совсем. Вот уже скоро 20 лет (!), как нет никаких классов. Ровно с тех пор, как стало понятно, что длина префикса может быть любой, а если раздавать адреса блоками по /8, то никакого интернета не получится.
Иногда «матерые специалисты» любят блеснуть словами «сеть класса такого-то» по отношению к подсети с той или иной длиной маски. Скажем, часто можно услышать слово «сеть класса C» про что-нибудь вроде 10.1.2.0/24. Класс сети (когда он был) не имел никакого отношения к длине маски и определялся совсем другими факторами (комбинациями битов в адресе). В свою очередь классовая адресация обязывала иметь маски только предписанной для данного класса длины. Поэтому указанная подсеть 10.1.2.0/24 никогда не принадлежала и не будет принадлежать к классу C.
Но обо всем этом лучше и не вспоминать. Единственное, что нужно знать — что существуют разные глобальные конвенции, собранные под одной крышей в RFC3330, о специальных значениях тех или иных блоков адресов. Так, например, упомянутые блоки 10/8, 172.16/12 и 192.168/16 (да, можно и так записывать префиксы, полностью откидывая хостовую часть) определены как диапазоны для частного использования, запрещенные к маршрутизации в интернете. Каждый может использовать их в частных целях по своему усмотрению. Блок 224.0.0.0/4 зарезервирован для мультикаста и т. д. Но все это лишь конвенции, призванные облегчить административное взаимодействие. И хотя лично я крайне не рекомендую вам их нарушать (за исключением надежно изолированных лабораторных тестов), технически никто не запрещает использовать любые адреса для любых целей, покуда вы не стыкуетесь с внешним миром.
Для чего нужен адрес шлюза?
Не понимаю, с какой целью при настройке узла в локальной сети нужно указывать адрес шлюза, если все узлы в сети и так к нему подключены. Разве задача узла не выплюнуть по каблею пакет данных с IP источника и получателя, а сам шлюз-роутер будет решать, что делать с этим пакетом :
Если IP получателя присутствует в локальной сети, то отправить пакет на тот порт, к которому подключен целевой узел
Если IP получателя нет в локальной сети, то в пакете заменить IP источника с серого на белый и отправить в путешествие по глобальной сети.
А единственное назначение шлюза в моем неправильном покнимании это использование статических маршрутов, когда нужно организовать связь между двумя подсетями одной локальной сети
Не понимаю, с какой целью при настройке узла в локальной сети нужно указывать адрес шлюза, если все узлы в сети и так к нему подключены.
Разве задача узла не выплюнуть по каблею пакет данных с IP источника и получателя, а сам шлюз-роутер будет решать, что делать с этим пакетом :
Правильно, что с ним делать будет решать шлюз.
Но для этого надо знать какой хост является шлюзом, и отправить пакет ему.
Если IP получателя нет в локальной сети, то в пакете заменить IP источника с серого на белый и отправить в путешествие по глобальной сети.
Это уже задача не шлюза, а механизма NAT.
А единственное назначение шлюза
Получается, маршрутизатор и шлюз могут быть разделены на 2 устройства?
Маршрутизатор, это устройство которое пересылает пакеты между различными сегментами сети.
Если вы хотите чтобы шлюз куда-то переслал ваши пакеты, он должен являться маршрутизатором.
В общем шлюзом называется маршрутизатор, который обеспечит вам выход в другую сеть.
коммутатор, если в его таблице маршрутизации нету того IP,
Но для этого надо знать какой хост является шлюзом, и отправить пакет ему.
Расшифрую немного. Сетевой адаптер принимает только пакеты предназначенные конкретно ему (в MAC адресе получателя указан его MAC), т.е. пакеты не для него отбрасываются не попадая в комп дальше сетевого адаптера.
Поэтому когда вам надо отправить пакет в интернет через шлюз, ваш стек TCP/IP должен явно указать в пакете MAC адрес шлюза. Узнать его он может с помощью ARP запроса по IP адресу шлюза.
PS: Да, есть широковещательные IP пакеты, но ваш вопрос не про них.
PPS: Да, есть promiscuous mode режим работы сетевого адаптера, когда он принимает все попадающие к нему пакеты. Но этот режим используется обычно только в снифферах.
я не знаю насколько Windows требуется L2 уровень.
а сам шлюз-роутер будет решать, что делать с этим пакетом :
Для этого и нужен маршрутизатор (роутер), он же шлюз.
Даже локалка может быть разбита на подсети.
Рекомендую к прочтению:
Олифер Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы.
После прочтения многие моменты станут более понятными.
Я не понимаю, зачем нужно указывать адрес этого шлюза при настройке сети
В линуксе(systemd), если я удалю строчку Gateway=192.168.0.1, то сеть пропадает внешняя.
если выхода в интернет или другие подсети нет, то его не обязательно указывать.
В остальных случаях он необходим.
Куда по твоему пакеты должны быть адресованы, если не к шлюзу?
но идти же в любом случае, даже если шлюз не указан, должны через него, т.к. узел с которого эти пакеты отсылаются подключен по патчкорду к роутеру. Разве он не должен просматривать эти пакеты и запоминать, какому порту вернуть ответ от сервера?
Если речь про обычный бытовой роутер, то там между портами «обычный свитч» а маршрутизация реализована отдельно, хотя этим всем как правило занимается один и тот-же чип. (Надеюсь понятно описал) Поэтому он ничего сам по себе пересылать не должен.
если бы это был не обычный бытовой роутер, то пакет бы уходил в глобальную сеть без указания шлюза?
он бы вообще никуда не ушёл.
Откуда наш компьютер может узнать MAC-адрес шлюза? Это можно узнать через протокол ARP; но для ARP-запроса надо знать IP-адрес запрашиваемого компьютера. Собственно, вот и ответ:
Мы прописываем адрес шлюза для того, чтобы наш компьютер мог ARP-запросом узнать MAC-адрес шлюза.