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IP地址的分類劃分以及雙網卡綁定bond0

阿新 • • 發佈：2018-03-12
網卡綁定 IP地址分類 子網劃分

一、IP地址的簡介

iP地址是指互聯網協議地址（英語：Internet Protocol Address，又譯為網際協議地址），是IP Address的縮寫。IP地址是IP協議提供的一種統一的地址格式，它為互聯網上的每一個網絡和每一臺主機分配一個邏輯地址，以此來屏蔽物理地址的差異。目前還有些ip代理軟件，但大部分都收費。


IP地址是一個32位的二進制數，通常被分割為4個“8位二進制數”（也就是4個字節）。IP地址通常用“點分十進制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之間的十進制整數。例：點分十進IP地址（100.4.5.6），實際上是32位二進制數（01100100.00000100.00000101.00000110）

二、IP地址的分類


A類地址：

前8位網絡ID,後24位為主機ID

網絡數126

0xxxxxxx.主機ID.主機ID.主機ID

網絡ID最小值00000001 1

網絡ID最大值01111111 127 但127是回環地址 所以是126

A類地址的10進制範圍是1-126

2^24-2=16777214


B類地址：

前16位網絡ID，後16位主機ID

10xxxxxx.xxxxxxxx.主機ID.主機ID

網絡數：16384

主機數：2^16-2:65534

網絡ID最小值10000000 128

網絡ID最大值10111111 191

B類地址的10進制範圍是 128-191


C類地址：

前24位網絡ID，後8位主機ID

110xxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.主機ID

網絡數：2^21=2097152

主機數：2^8-2=254

網絡ID最小值11000000 192

網絡ID最大值11011111 223

C類地址的10進制範圍是 192-223


D類地址

用於多播（組播）

1110xxxx.主機ID.主機ID.主機ID

網絡數：16

主機數：2^24-2=16777214

網絡ID最小值11100000 224

網絡ID最大值11101111 239

D類地址的10進制範圍是 224-239


E類地址

保留位，多用於實驗室

11110xxx.主機ID.主機ID.主機ID

網絡數：8

主機數：2^24-2=16777214

網絡ID最小值11110000 240

網絡ID最大值11111111 254

E類地址的10進制範圍是 240-254


公共IP地址

A 1.0.0.0 到 9.255.255.255

11.0.0.0 到126.255.255.255


B 128.0.0.0 到 127.15.255.255

172.32.0.0 到 191.255.255.255


C 192.0.0.0 到 192.167.255.255

192.169.0.0 到 223.255.255.255


私有IP地址

A 10.0.0.0 到 10.255.255.255

B 172.16.0.0 到 172.31.255.255

C 192.168.0.0 到 192.168.255.255


以下條目是為了方便地址運算

00000000 0

00000001 1

00000010 2

00000100 4

00001000 8

00010000 16

00100000 32

01000000 64

10000000 128


00000000 0

11111111 255


三、子網劃分


練習1：

IP地址：172.16.100.200

子網掩碼：255.255.224.0

255.255.11100000.0


a.用cidr表示法該如何表示（如192.168.0.5/24)

172.16.100.200/19

b.網絡id是多少

172.16. 01100100.11001000

255.255.11100000.00000000

172.16. 01100000.00000001

172.16.96.0/19


c.網絡主機數有多少

2^(32-19)-2=8190

d.網絡主機的範圍是多少

172.16.96.1

172.16.127.254


練習2：

IP地址：220.199.211.100

子網掩碼：255.255.248.0


a.用cidr表示法該如何表示（如192.168.0.5/24)

255.255.11111000

220.199.211.100/21

b.網絡id是多少

220.199.11010011.100

255.255.11111000.0

220.199.11010000.0

220.199.208.0/21

c.網絡主機數有多少

2^11-2=2046

d.網絡主機的範圍是多少

220.199.208.1

220.199.215.254


練習3：

IP地址：114.203.188.10/20

a.子網掩碼？

255.255.240.0

b.網絡ID

114.203.10111100.00001010

255.255.11110000.00000000

114.203.10110000.0

114.203.176.0/20

c.主機數？

2^12-2=4094

d.主機範圍

114.203.176.1/20--114.203.191.254/20


公式：

1.計算網絡數：2^可變的網絡ID

2.計算網絡中的主機最大數量：2^主機ID位-2

3.劃分子網的數量=2^網絡ID向主機ID借的位數


160.200.0.0/16

160.200.0 0000000.0/17

160.200.0.0/17 160.200.128.0/17

練習：160.200.0.0/16 將其劃分為16個子網

a.劃分子網的netmask

2^n=16 n=4

255.255.240.0

b.每個子網的主機數？

2^(32-20)=4094

c.最小，最大的子網的網絡ID？

160.200.0.0/20

160.200.240.0/20

d.最大的子網的的IP範圍。

160.200.240.1/20

160.200.255.254/20

e.對最大的子網劃分32個子子網。還是以上4個要求

160.200.240.0/20

e.1 劃分子網的netmask

2^n=32 n=5

255.255.11111111.1 0000000

255.255.255.128

e.2 每個子網的主機數？

2^7-2=126

e.3 最小，最大的子網的網絡ID？

160.200.240.0/25

160.200.255.128/25

e.4 最大的子網的的IP範圍。

160.200.255.129/25 160.200.255.254/25


子網劃分：將一個大的網絡分割為多個小網絡，每個小網絡的主機ID變少，網絡ID變多，原來的大網絡的網絡ID向主機ID位借位

超網劃分：將多個小網絡合並成一個大網絡，每個網絡主機ID變多，網絡ID變少，原來的主機ID位向網絡ID位借位。其目的是節約路由器的記錄數


四、Linux雙網卡綁定


bond模式理論基礎：主要介紹 0 和 1 其余簡略介紹，常用的就是它倆。

1、mode=0(balance-rr)(平衡掄循環策略)

鏈路負載均衡，增加帶寬，支持容錯，一條鏈路故障會自動切換正常鏈路。交換機需要配置聚合口，思科叫port channel。
特點：傳輸數據包順序是依次傳輸（即：第1個包走eth0，下一個包就走eth1….一直循環下去，直到最後一個傳輸完畢），此模式提供負載平衡和容錯能力；但是我們知道如果一個連接
或者會話的數據包從不同的接口發出的話，中途再經過不同的鏈路，在客戶端很有可能會出現數據包無序到達的問題，而無序到達的數據包需要重新要求被發送，這樣網絡的吞吐量就會下降


2、mode=1(active-backup)(主-備份策略)
這個是主備模式，只有一塊網卡是active，另一塊是備用的standby，所有流量都在active鏈路上處理，交換機配置的是捆綁的話將不能工作，因為交換機往兩塊網卡發包，有一半包是丟棄的。
特點：只有一個設備處於活動狀態，當一個宕掉另一個馬上由備份轉換為主設備。mac地址是外部可見得，從外面看來，bond的MAC地址是唯一的，以避免switch(交換機)發生混亂。
此模式只提供了容錯能力；由此可見此算法的優點是可以提供高網絡連接的可用性，但是它的資源利用率較低，只有一個接口處於工作狀態，在有 N 個網絡接口的情況下，資源利用率為1/N

  1. Mode=3(broadcast) 表示所有包從所有interface發出，這個不均衡，只有冗余機制...和交換機的聚合強制不協商方式配合。

  2. Mode=4(802.3ad) 表示支持802.3ad協議，和交換機的聚合LACP方式配合（需要xmit_hash_policy）

  3. Mode=5(balance-tlb) 是根據每個slave的負載情況選擇slave進行發送，接收時使用當前輪到的slave

  4. Mode=6(balance-alb) 在5的tlb基礎上增加了rlb。

  5. 5和6不需要交換機端的設置，網卡能自動聚合。4需要支持802.3ad。0，2和3理論上需要靜態聚合方式
    但實測中0可以通過mac地址欺騙的方式在交換機不設置的情況下不太均衡地進行接收。

  6. 需要說明的是如果想做成mode 0的負載均衡,僅僅設置這裏options bond0 miimon=100 mode=0是不夠的,與網卡相連的交換機必須做特殊配置（這兩個端口應該采取聚合方式），因為做bonding的這兩塊網卡是使用同一個MAC地址.從 原理分析一下（bond運行在mode 0下）



  8. 五、配置bond


  1. 1.加載bond module 
[root@lixin etc]# modprobe bonding
查看網卡信息

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2.在網卡配置文件下創建ifcfg-bond0文件並配置

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3.配置兩塊網卡信息

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4.停止/etc/init.d/NetworkManager stop 再次查看網卡配置時發現它們的MAC地址一樣了

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5.bond刪除
刪除網卡配置文件下對應的文件
如果沒恢復就執行
lsmod | grep bonding
rmmod bonding
modprobe -r bonding
modeprobe bonding



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