Linux網絡（一）
阿新 • • 發佈：2017-10-29
ip mac socket linux網絡 資源子網
OSI：開發系統互聯 //七層模型 ，學習模型
OSI是後期細化的
CSMA/CD //CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection
token ring//誰拿到令牌，誰先發送
MAC: media access control:
48 bits:IANA,ICANN //6段8位
//8bit，2^4*2==16*2
24bits:需購買，2^24次方，前24bit需要申請
地址塊:2^24次方
開放的才是永久的
網橋/交換機:隔離沖突域
接口兩側本地通信：不會發送到其他網絡，在網橋的這個接口內，而不會傳輸到其他接口
默認會在整個網絡中傳輸
非本地通信：傳遞該信息
mac地址表
註意：網橋內部有一個表，mac地址表，記錄傳輸的信息，剛開始為空
路由器：隔離廣播域
二、Mac&ip&port
IP：internet protocol地址：網絡號+主機號
IP:32bits,4段8bit 2^8=256
IPv4:128bits,
A類//第一位為0000
1-127.*.*.* //0000 0000-0111 1111
網絡數量：126,127環回地址
每個網絡中的主機數量:2^24-2
//全0標識網絡本身，全1標識廣播
子網掩碼：255.0.0.0
私網地址：10.0.0.0/255.0.0.0
B類// 1000-1011
前兩bit為網絡號，後兩bit為主機號
1000 0000-1011 1111 //128-191
網絡數:2^24
每個網絡中的主機數量：2^16-2
默認子網掩碼：255.255.0.0
私網地址：172.16.0.0-172.31.0.0
C類：1100-1101
前三位為網絡號，後1段位主機號
1100 0000-1101 1111 //192-223
網絡數量:2^8
每個子網中的主機數量：2^8-2
默認子網掩碼：255.255.255.0
私網地址：192.168.0.0-192.168.255.255
D類：//組播通信 1110
前四位為網絡號，後
1110 0000 - 1110 1111 //224-239
默認子網掩碼：255.255.255.
網絡個數：2^4-2
私網地址：
E類://科研1111 0
前
1111 0000 - 1111 0111 //240-255
每個網絡中的主機數：2^3-2
默認子網掩碼：
私網地址
網橋:MAC地址表
靜態指定
動態學習：根據源地址學習，
TTL生存周期
交換機：switch：多端口網橋
路由器：router
靜態指定
動態學習
rip2，ospf，eigrp，等
OS：多用戶，多任務
多任務：多進程同時運行
Client：主動出擊，臨時可用地址，端口
//端口：標識每一個進程進行網絡通信的
2^16:65535:1-65535
server:端口固定
1-1023：固定分配，只有管理員才有權限啟動
1024-4W：半固定，不常見，
4W：隨機端口，每一個進程臨時通信，都可以使用
Server：固定且明確的地址，守株待兔
進程地址：IP:PORT,socket 地址
由內核提供的,向內核申請
OS：硬件，內核，應用程序，庫應用程序
OS：內核空間+用戶空間 //kernel | user space
一個端口，在同一時刻，只能被一個進程使用
進程需要註冊套接字：端口使用
進程是需要靠套接字進行通信的
完成通信至少需要三個地址：
mac地址：實現本地通信
ip地址：跨網絡通信//僅僅是用來標識使用，具體到內網還是靠mac通信，把ip轉換成mac地址
套接字地址：通信的發起者
MAC：本地通信：範圍：本地局域網
ip：界定通信主機，源和目標，範圍：全球互聯網
port：界定範圍，範圍：主機
具體內部的數據是如何組織的則需要application layer來查看
通信子網+資源子網
三、通信子網和資源子網
==========================================================
OSI模型 TCP/IP棧
通信子網：在內核空間實現
資源子網：在用戶空間實現
通信過程：封裝與解封裝
transport首部:網絡層首部:數據鏈路層報文
A-r1-r2--B //中間mac是來回變的，但是封裝的ip層是不變的
所有的不相同網段之間的通信：必須要有路由器轉發
默認網關：相當於總代理
ARP:地址解析協議，
局域網內部：通過arp請求，來獲取對方的mac地址
ARP可以緩存下來的，不是權威結果
TTL生存周期保存新鮮度
路由條目：
目標地址 下一跳(next hop)//網關
目標地址的類別：
主機：主機路由
網絡：網路路由
0.0.0.0/0.0.0.0 默認路由
www.baidu.com -->ip--->mac
FQDN-->ip:
本地:/etc/hosts文件
DNS:查找dns的ip地址，請求目標ip
將linux主機接入到網絡中
IP/NETMASK:本地通信
路由（網關）：跨網絡通信
DNS服務器地址：基於主機名的通信
主DNS服務器地址：
備用DNS服務器地址：
第三備份DNS地址：
配置方式：
靜態指定：服務器一般都是靜態指定
命令:有的能保存到文件中，有的不能
配置文件:可能不會立即生效，有的需要強制內核重新執行配置文件
四、網絡接口命名規範
網絡接口的命名方式：
傳統命名
以太網：ethX,eth0,eth1,...
PPP命名：pppX,ppp0,ppp1,...
可預測命名//根據udev
支持多種不同的命名機制
Fireware，拓撲結構
//例如第幾個槽上的第幾個接口等
(1)如果firmware或BIOS為主板上集成的設備提供了索引信息可用，則根據此索引進行命名，
如:eno1,eno2
(2)如果firmware或BIOS為PCI-E擴展槽所提供的的索引信息可用，且可預測，則根據次索引進行命名，ens1,ens2,...
(3)如果硬件接口的物理位置信息可用，則根據此信息命名，如enp2s0,
(4)如果用戶顯式定義，也可根據MAC地址定義，例如enx122161ab2e10,..
上述均不可用，則仍使用傳統方式命名
根據(主板/pci-e擴展槽)索引，根據接口位置，MAC
eno1,ens1,en2s0,enx【12位】,eth0
命名格式的組成：
en：ethernet
wl：wlan
ww：wwan
名稱的類型：
0:index>:集成設備的設備索引號on the fireware
s:slot>:擴展槽
x:mac>
p:bus,s:slot:基於總線及槽的拓撲結構進行命名p:public
一、計算機網絡基礎
二、Mac&ip&port
三、通信子網和資源子網
四、網絡接口命名規範
一、計算機網絡基礎
Linux網絡屬性配置
計算機網絡：
文本流：把文件變成bit(01)流，傳輸，文本在線纜中傳輸的是bit流
根據時鐘頻率來決定：例如1s震動1000次，標識1s可以傳輸1000個數據流
為了完成數據傳輸：調制數字信號頻率是很重要的
同步傳輸
異步傳輸
文件的開始和結束位置，傳輸的頻率，同步還是異步：都需要雙方設備之間協定好
接收方阻塞，數據丟失，介質有效距離等各種問題
計算機網絡：
TCP/IP:協議棧，協議棧(使用)
OSI：開發系統互聯 //七層模型 ，學習模型
OSI是後期細化的
CSMA/CD //CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection
token ring//誰拿到令牌，誰先發送
MAC: media access control:
48 bits:IANA,ICANN //6段8位
//8bit，2^4*2==16*2
24bits:需購買，2^24次方，前24bit需要申請
地址塊:2^24次方
開放的才是永久的
網橋/交換機:隔離沖突域
接口兩側本地通信：不會發送到其他網絡，在網橋的這個接口內，而不會傳輸到其他接口
默認會在整個網絡中傳輸
非本地通信：傳遞該信息
mac地址表
註意：網橋內部有一個表，mac地址表，記錄傳輸的信息，剛開始為空
路由器：隔離廣播域
二、Mac&ip&port
IP：internet protocol地址：網絡號+主機號
IP:32bits,4段8bit 2^8=256
IPv4:128bits,
A類//第一位為0000
1-127.*.*.* //0000 0000-0111 1111
網絡數量：126,127環回地址
每個網絡中的主機數量:2^24-2
//全0標識網絡本身，全1標識廣播
子網掩碼：255.0.0.0
私網地址：10.0.0.0/255.0.0.0
B類// 1000-1011
前兩bit為網絡號，後兩bit為主機號
1000 0000-1011 1111 //128-191
網絡數:2^24
每個網絡中的主機數量：2^16-2
默認子網掩碼：255.255.0.0
私網地址：172.16.0.0-172.31.0.0
C類：1100-1101
前三位為網絡號，後1段位主機號
1100 0000-1101 1111 //192-223
網絡數量:2^8
每個子網中的主機數量：2^8-2
默認子網掩碼：255.255.255.0
私網地址：192.168.0.0-192.168.255.255
D類：//組播通信 1110
前四位為網絡號，後
1110 0000 - 1110 1111 //224-239
默認子網掩碼：255.255.255.
網絡個數：2^4-2
私網地址：
E類://科研1111 0
前
1111 0000 - 1111 0111 //240-255
每個網絡中的主機數：2^3-2
默認子網掩碼：
私網地址
網橋:MAC地址表
靜態指定
動態學習：根據源地址學習，
TTL生存周期
交換機：switch：多端口網橋
路由器：router
靜態指定
動態學習
rip2，ospf，eigrp，等
OS：多用戶，多任務
多任務：多進程同時運行
Client：主動出擊，臨時可用地址，端口
//端口：標識每一個進程進行網絡通信的
2^16:65535:1-65535
server:端口固定
1-1023：固定分配，只有管理員才有權限啟動
1024-4W：半固定，不常見，
4W：隨機端口，每一個進程臨時通信，都可以使用
Server：固定且明確的地址，守株待兔
進程地址：IP:PORT,socket 地址
由內核提供的,向內核申請
OS：硬件，內核，應用程序，庫應用程序
OS：內核空間+用戶空間 //kernel | user space
一個端口，在同一時刻，只能被一個進程使用
進程需要註冊套接字：端口使用
進程是需要靠套接字進行通信的
完成通信至少需要三個地址：
mac地址：實現本地通信
ip地址：跨網絡通信//僅僅是用來標識使用，具體到內網還是靠mac通信，把ip轉換成mac地址
套接字地址：通信的發起者
MAC：本地通信：範圍：本地局域網
ip：界定通信主機，源和目標，範圍：全球互聯網
port：界定範圍，範圍：主機
具體內部的數據是如何組織的則需要application layer來查看
通信子網+資源子網
三、通信子網和資源子網
========================================================== OSI模型 TCP/IP棧
通信子網：在內核空間實現
資源子網：在用戶空間實現
通信過程：封裝與解封裝
transport首部:網絡層首部:數據鏈路層報文
A-r1-r2--B //中間mac是來回變的，但是封裝的ip層是不變的
所有的不相同網段之間的通信：必須要有路由器轉發
默認網關：相當於總代理
ARP:地址解析協議，
局域網內部：通過arp請求，來獲取對方的mac地址
ARP可以緩存下來的，不是權威結果
TTL生存周期保存新鮮度
路由條目：
目標地址 下一跳(next hop)//網關
目標地址的類別：
主機：主機路由
網絡：網路路由
0.0.0.0/0.0.0.0 默認路由
www.baidu.com -->ip--->mac
FQDN-->ip:
本地:/etc/hosts文件
DNS:查找dns的ip地址，請求目標ip
將linux主機接入到網絡中
IP/NETMASK:本地通信
路由（網關）：跨網絡通信
DNS服務器地址：基於主機名的通信
主DNS服務器地址：
備用DNS服務器地址：
第三備份DNS地址：
配置方式：
靜態指定：服務器一般都是靜態指定
命令:有的能保存到文件中，有的不能
配置文件:可能不會立即生效，有的需要強制內核重新執行配置文件
四、網絡接口命名規範
網絡接口的命名方式：
傳統命名
以太網：ethX,eth0,eth1,...
PPP命名：pppX,ppp0,ppp1,...
可預測命名//根據udev
支持多種不同的命名機制
Fireware，拓撲結構
//例如第幾個槽上的第幾個接口等
(1)如果firmware或BIOS為主板上集成的設備提供了索引信息可用，則根據此索引進行命名，
如:eno1,eno2
(2)如果firmware或BIOS為PCI-E擴展槽所提供的的索引信息可用，且可預測，則根據次索引進行命名，ens1,ens2,...
(3)如果硬件接口的物理位置信息可用，則根據此信息命名，如enp2s0,
(4)如果用戶顯式定義，也可根據MAC地址定義，例如enx122161ab2e10,..
上述均不可用，則仍使用傳統方式命名
根據(主板/pci-e擴展槽)索引，根據接口位置，MAC
eno1,ens1,en2s0,enx【12位】,eth0
命名格式的組成：
en：ethernet
wl：wlan
ww：wwan
名稱的類型：
0:index>:集成設備的設備索引號on the fireware
s:slot>:擴展槽
x:mac>
p:bus,s:slot:基於總線及槽的拓撲結構進行命名p:public
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Linux網絡（一）