linux网络基础知识

网络发展史

总线型网络:
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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)

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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。

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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。

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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
128-191 642^14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
192-223 322^21C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。
00011011
随便取出两个即可,比如取出0110,当作网络位
01 00 0000 - 01 11 1111
10 00 0000 - 10 11 1111

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