2、liunx网络基础


一、TCP/IP协议概述


Linux服务器默认网卡配置文件在/etc/sysconfig/network-scripts/下,命名的名称一般为:ifcfg-eth0 ifcfg-eth1 ,eth0表示第一块网卡,eth1表示第二块网卡,依次类推。一般DELL R720标配有4块千兆网卡。

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写),中译名为传输控制协议/因特网互联协议,又名网络通讯协议,是Internet最基本的协议、Internet是国际互联网络的基础,由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。TCP/IP 定义了电子设备如何连入因特网,以及数据如何在它们之间传输的标准。协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成自己的需求。

通俗而言,TCP负责发现传输的问题,一有问题就发出信号,要求重新传输,直到所有数据安全正确地传输到目的地。而IP是给因特网的每一台联网设备规定一个地址。基于TCP/IP的参考模型将协议分成四个层次,它们分别是网络接口层、网际互连层(IP层)、传输层(TCP层)和应用层。如下为TCP/IP跟OSI参考模型的对比图

 OSI模型与TCP/IP模型协议对照表


二、IP地址及网络常识


1) IP地址

IP地址是指互联网协议地址(Internet Protocol Address,又译为网际协议地址),是IP Address的缩写。IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式,它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址,以此来屏蔽物理地址的差异。IP地址被用来给Internet上的电脑一个编号。大家日常见到的情况是每台联网的PC上都需要有IP地址,才能正常通信。

IP地址是一个32位的二进制数,通常被分割为4个“8位二进制数”(也就是4个字节)。IP地址通常用“点分十进制”表示成(a.b.c.d)的形式,其中,a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。

常见的IP地址,分为IPv4与IPv6两大类。IP地址编址方案:IP地址编址方案将IP地址空间划分为A、B、C、D、E五类,其中A、B、C是基本类,D、E类作为多播和保留使用。

IPV4就是有4段数字,每一段最大不超过255。由于互联网的蓬勃发展,IP位址的需求量愈来愈大,使得IP位址的发放愈趋严格,各项资料显示全球IPv4位址可能在2005至2010年间全部发完(实际情况是在2011年2月3日IPv4位地址分配完毕)。

地址空间的不足必将妨碍互联网的进一步发展。为了扩大地址空间,拟通过IPv6重新定义地址空间。

IPv6采用128位地址长度。在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外,还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题。

2)A类IP地址

一个A类IP地址是指, 在IP地址的四段号码中,第一段号码为网络号码,剩下的三段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话,A类IP地址就由1字节的网络地址和3字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“0”。A类IP地址中网络的标识长度为8位,主机标识的长度为24位,A类网络地址数量较少,有126个网络,每个网络可以容纳主机数达1600多万台。

A类IP地址 地址范围1.0.0.0到127.255.255.255 (二进制表示为:00000001 00000000 00000000 00000000 - 01111110 11111111 11111111 11111111)。 最后一个是广播地址。A类IP地址的子网掩码为255.0.0.0,每个网络支持的最大主机数为256的3次方-2=16777214台。

3)B类IP地址

一个B类IP地址是指,在IP地址的四段号码中,前两段号码为网络号码。如果用二进制表示IP地址的话,B类IP地址就由2字节的网络地址和2字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“10”。B类IP地址中网络的标识长度为16位,主机标识的长度为16位,B类网络地址适用于中等规模的网络,有16384个网络,每个网络所能容纳的计算机数为6万多台。

B类IP地址地址范围128.0.0.0-191.255.255.255   (二进制表示为:10000000 00000000 00000000 00000000----10111111 11111111 11111111 11111111)。 最后一个是广播地址。B类IP地址的子网掩码为255.255.0.0,每个网络支持的最大主机数为256的2次方-2=65534台。

4)C类IP地址

一个C类IP地址是指,在IP地址的四段号码中,前三段号码为网络号码,剩下的一段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话,C类IP地址就由3字节的网络地址和1字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“110”。C类IP地址中网络的标识长度为24位,主机标识的长度为8位,C类网络地址数量较多,有209万余个网络。适用于小规模的局域网络,每个网络最多只能包含254台计算机。

C类IP地址范围192.0.0.0-223.255.255.255[3]  (二进制表示为: 11000000 00000000 00000000 00000000 - 11011111 11111111 11111111 11111111)。 C类IP地址的子网掩码为255.255.255.0,每个网络支持的最大主机数为256-2=254台

5)D类IP地址

D类IP地址在历史上被叫做多播地址(multicast address),即组播地址。在以太网中,多播地址命名了一组应该在这个网络中应用接收到一个分组的站点。 多播地址的最高位必须是“1110”,范围从224.0.0.0到239.255.255.255。

6)特殊的网址

1、每一个字节都为0的地址(“0.0.0.0”)对应于当前主机,IP地址中的每一个字节都为1的IP地址(“255.255.255.255”)是当前子网的广播地址; 2、IP地址中凡是以“11110”开头的E类IP地址都保留用于将来和实验使用。 3、IP地址中不能以十进制“127”作为开头,该类地址中数字127.0.0.1到127.255.255.255用于回路测试,如:127.0.0.1可以代表本机IP地址, 4、用“http://127.0.0.1”就可以测试本机中配置的Web服务器。网络ID的第一个8位组也不能全置为“0”,全“0”表示本地网络。

7)子网掩码

子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩,它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。子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。

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。

子网掩码——屏蔽一个IP地址的网络部分的“全1”比特模式。对于A类地址来说,默认的子网掩码是255.0.0.0;对于B类地址来说默认的子网掩码是255.255.0.0;对于C类地址来说默认的子网掩码是255.255.255.0。

互联网是由各种小型网络构成的,每个网络上都有许多主机,这样便构成了一个有层次的结构。IP地址在设计时就考虑到地址分配的层次特点,将每个IP地址都分割成网络号和主机号两部分,以便于IP地址的寻址操作。

IP地址的网络号和主机号各是多少位呢?如果不指定,就不知道哪些位是网络号、哪些是主机号,这就需要通过子网掩码来实现。

8)网关地址

网关(Gateway)就是一个网络连接到另一个网络的“关口”, 网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。主要用于不同网络传输数据,例如我们一般上网,需要在本机配置网关,内网服务器的数据通过网关,网关把数据转发到其他的网络的网关,直至找到对方的主机网络,然后返回数据。

9)MAC地址

MAC(Media Access Control或者Medium Access Control)地址,意译为媒体访问控制,或称为物理地址、硬件地址,用来定义网络设备的位置。在OSI模型中,第三层网络层负责 IP地址,第二层数据链路层则负责 MAC地址。因此一个主机会有一个MAC地址,而每个网络位置会有一个专属于它的IP地址。

IP地址工作在OSI参考模型的第三层网络层。两者之间分工明确,默契合作,完成通信过程。IP地址专注于网络层,将数据包从一个网络转发到另外一个网络;而MAC地址专注于数据链路层,将一个数据帧从一个节点传送到相同链路的另一个节点。

(OSI模型是TCP/IP通信的标准,该模型定义了不同计算机互联的标准,是设计和描述计算机网络通信的基本框架。OSI模型把网络通信的工作分为7层,分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。)

在一个稳定的网络中,IP地址和MAC地址是成对出现的。如果一台计算机要和网络中另一外计算机通信,那么要配置这两台计算机的IP地址,MAC地址是网卡出厂时设定的,这样配置的IP地址就和MAC地址形成了一种对应关系。

在数据通信时,IP地址负责表示计算机的网络层地址,网络层设备(如路由器)根据IP地址来进行操作;MAC地址负责表示计算机的数据链路层地址,数据链路层设备(如交换机)根据MAC地址来进行操作。IP和MAC地址这种映射关系由ARP(Address Resolution Protocol,地址解析协议)协议完成。


三、什么叫协议


#什么叫协议:负责沟通端到端通信的方式和标准?
两大协议标准:TCP/IP、UDP。
IPV4地址分类:
A类IP地址 地址范围1.0.0.0-127.255.255.255 , A类IP地址的子网掩码为:255.0.0.0
B类IP地址地址范围128.0.0.0-191.255.255.255, B地址的子网掩码为:255.255.0.0
C类IP地址范围192.0.0.0-223.255.255.255,     C类IP地址的子网掩码为:255.255.255.0
#例如
192.168.10.0/24 192.168.10.1-192.168.10.255     广播:192.168.10.255  子网掩码地址为:255.255.255.0
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,还是在远程网上内部局域网使用:
私有IP地址:
A-10.0.0.0-10.255.255.255
B -172.16.0.0-172.31.255.255
C -192.168.0.0-192.168.255.255
192.168.10.0/24-----192.168.10.1----->路由器设备------>192.168.20.1-------->192.168.20.0/24
在数据通信时,IP地址负责表示计算机的网络层地址,网络层设备(如路由器)根据IP地址来进行操作;MAC地址负责表示计算机的数据链路层地址,数据链路层设备,根据MAC地址来进行操作

网络通信只有三张表:路由表、ARP表、MAC地址表

如果服务器需上外网,还需配置域名解析地址(Domain Name System,DNS),DNS主要用于将请求的域名转换为IP地址

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