linux网络基础知识

你的名字 2022-05-27 11:13 256阅读 0赞

### 网络发展史 ###

总线型网络：  
![这里写图片描述][SouthEast]  
一开始，接入网络中的主机不多时，是用一根铜轴线榄将各个主机相连的；主机之间是通过发送电（磁）信号进行通信的。当A主机给B主机发送消息的时候，电信号充斥着整根线缆，这个时候其他主机如果同时发送信号，就会产生干扰，所以，一台主机发送消息的时候，其余主机是不能发送消息的。  
主机之间是怎么标识的呢？那A主机怎么就知道B主机的存在呢？  
每个主机的每块网卡都有一个唯一的MAC地址，是固定的。如果A主机知道B主机的MAC地址，那么A主机就可以给B主机发送消息。当网络中的主机加入的时候，通常都会广播一声，说：“我是XXX，我的MAC地址为XXX“，这样，其他的主机收到了就会记下来，以方便日后通信。  
当A主机发送信号时，边发信号边侦听，如果有人正在发送信号，那么A就会立即停止发送，并后退一步，等待一段时间后再次侦听。如果A，B同时想要发送信号，一开始双方在监听的时候都没有发现信号，这个时候两个同时发送信号，此时一定会发生冲突，AB就会立即停止发送信号，并且都后退一步并且等待一段随机时间，也就是两个等待的时间时不一样的，等待完成，重新侦听。任何时候，只要发生了冲突，就立即后退，并等待一段时间后在此侦听。凡是使用了这种机制的，都称为以太网，以太网的核心标志就是CSMA/CD（载波侦听，多路访问，冲突监测）

![这里写图片描述][SouthEast 1]  
当网络中的主机逐渐增多的时候，发生冲突的可能性就会大大增加。这个时候，就出现了网桥，让两根线缆上的主机可以进行通信。  
网桥中有一张表，这张表中记录了哪个MAC地址对应的主机在哪，比如A主机在S1口，B主机在S2口。这张表可以由管理员书写，因为管理员肯定知道哪个主机在哪；也可以由网桥自己学习得来。比如：A与B主机进行通信，发送一个MAC报文，源MAC为A的，目标MAC为B的，这个时候同一根线缆上的D主机虽然能收到这个报文，但是它一看目标MAC不是自己的，就不予理会。此时报文发送到了网桥的S1口，网桥一看，这个报文是从A主机发送到了S1口，尽管它不知道B主机在哪，但是此刻可以知道A主机在S1口，它就会记录下来。接下来报文由S2口发送出去，B主机接到了这个报文，一看目标MAC是自己，就会给A返回一个响应报文，响应报文经由S2口送到网桥，此时网桥也就知道了B主机在S2口，同时也知道A在S1口，就直接把响应报文传给了A主机。这张表会在一段时间内进行自动更新。

![这里写图片描述][SouthEast 2]  
后来网桥也不够用了，就出现了交换机，交换机就相当于是网桥上开了好几个口。  
交换机上也有张和网桥差不多的表，同样也记录了主机的分布情况。

![这里写图片描述][SouthEast 3]  
任何主机在发送消息给另一主机之前，都要先广播寻人，那么当主机进行通信的时候，就充斥了大量的广播报文。这个时候，两台交换机之间就出现了一个设备（标记不同交换网络，识别是本地网络还是远程网络），它对从交换机中出来的广播报文是不予理会的，这样两台交换机之间就不能通过MAC地址进行通信了，这个时候就出现了逻辑地址。  
本地通信之前都需要先进行广播，而广播的目的是确定一个逻辑地址对应的物理MAC地址。而这个过程我们称为地址解析，基于arp协议来工作。  
逻辑地址分为两段，网络地址和主机地址。子网掩码是用来根据IP地址确定网络地址的。  
例如2.1要和1.1进行通信，它会先用自己的IP和子网掩码相与得到一个结果，然后再用自己的子网掩码和1.1相与，结果相同表明在同一个网络中，否则，不在同一网络中，如果不在同一网络中还要进行通信，就需要经过网关进行转发。网关是指向目标的下一个路由器的临近接口。主机要和网关在同一网段中。  
路由分为主机路由：目标地址为单个IP，网络路由：目标地址为IP网络，默认路由：目标为任意主机 0.0.0.0/0.0.0.0

## 逻辑地址（IP） ##

逻辑地址分为两段，网络地址和主机地址。子网掩码是用来根据IP地址确定网络地址的。

A类： 255.0.0.0
    0 000 0001 - 0 111 1111 
    127个A类网 127网段用于回环地址 1-126
    主机位全0：网络地址
    主机位全1：广播地址
    可容纳 2^24-2 个主机  16777214  
    
    B类：255.255.0.0
    10 00 0000 - 10 11 1111
    128-191 64个 2^14个B类网
    可容纳 2^16-2 个主机 65534
    
    C类：255.255.255.0
    110 0 0000 - 110 1 1111
    192-223 32个  2^21个C类网
    可容纳 2^8-2 个主机  254 
    
    D类：255.255.255.255
    1110 0000 - 1110 1111
    224-239 16个
    
    私有地址：
      A类：10.0.0.0/8
      B类：172.16.0.0/16 - 172.31.0.0/16
      C类：192.168.0.0/32 - 192.168.255.0/32
    
    划分子网：公司有一个C类网 201.1.2.0/24，同时公司里有10台主机，希望分为6台和4台，互相之间不能通信。请问怎样去划分子网？
    主机位有8位，要分为两段，所以取出两位主机位当成网络位。
    00，01，10，11
    随便取出两个即可，比如取出01和10，当作网络位
    01 00 0000 - 01 11 1111
    10 00 0000 - 10 11 1111

[SouthEast]: /images/20220527/891dc3ae26374ed8b6225553248688f7.png
[SouthEast 1]: /images/20220527/da13b162287e47058efe4a397f421aad.png
[SouthEast 2]: /images/20220527/834babbd83cc4b729b099ef2bb718746.png
[SouthEast 3]: /images/20220527/ae8539f36dd3484d9366388384246f5e.png