IP地址基础知识
- IP和MAC地址简介
1. 以太网上的两台计算机之所以能够交换信息就是因为每个设备都有一块网卡，并且每块网卡拥有唯一的物理地
址（称为MAC地址）和唯一的逻辑地址（称为IP地址）。
2. MAC地址是由生产厂商烧录好的，一般不能改动，并且全球唯一；IP地址需要绑定在网卡上，并且同一个IP地
址不能绑定在多个网卡上。
3. MAC地址和IP地址的区别如下：
MAC地址和IP地址结构长度不一样。
MAC地址是48位的十六进制数，IPv4地址是32位的二进制数，IPv6地址是128位，通常写成8组，每
组为四个十六进制数的形式。
0 1 bit 1B=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB 1PB EB
IPv4地址使用"点分十进制"法表示；IPv6地址使用"冒分十六进制"法表示
IPv4地址：192.168.1.1 十进制数
IPv6地址：FE80:0000:0000:0000:AAAA:0000:00C2:0002
MAC地址：00-E1-8C-D8-EC-FE 十六进制
MAC地址和IP地址在OSI模型中寻址层不同
IP地址应用于OSI第三层，即网络层
MAC地址应用在OSI第二层，即数据链路层
MAC地址和IP地址分配方式不一样
MAC地址分为前24位(称为组织唯一标志符,是由 1 的注册管理机构给厂商分配)和后24位(称为扩展标
识符，由厂家自己分配)
IP地址是由网络拓扑结构决定分配
IP地址介绍：
为了便于根据IP地址寻找到该地址所代表的主机，这个32位的二进制数被分为2个部分：
192.168.10.1——>网络号+主机号
**网络号：**区分网络是否在同一区域（网段），说明可以划分为几个网络或区域
**主机号：**区分同一个网络中的主机，说明网络里有多少台主机。
说明：我们现在所说的互联网就是由两个或者两个以上的网络进行互联。
子网掩码介绍：
每个IP地址都分割成网络号和主机号两部分，目的是便于IP地址的寻址操作；
那么IP地址的网络号和主机号各是多少位呢？如何确定？
子网掩码特点：
1. 子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用；
2. 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；用来判断两个IP是否在同一网络
3. 子网掩码是一个32位的二进制数，用"点分十进制"表示；其对应网络地址的所有位置都为1，对应于主机地址的
所有位置都为0。
IP地址：192.168.1.254
子网掩码：255.255.255.0
十进制转换二进制 ：除2取余数，倒叙排列，不够用0补齐
二进制转换十进制： 11000000=192
IP地址分类：
#1. A类IP地址由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";
#2. 2. 地址的表示范围为：0.0.0.0~127.255.255.255；默认子网掩码为：255.0.0.0或/8;
255.0.0.0=11111111.00000000.00000000.00000000
#3. 网络号全为0表示保留不能用;
#4. 网络号全为1的IP:127.x.x.x/8表示保留，用于本机回环测试用。
#5. 主机号全为0代表本主机所在的网络地址;主机号全为1代表该网络上的所有主机.故不能分配。
113.0.0.0
113.255.255.255
#综上所述:
#1. A类地址可用的网络数为2^7-2=126个；
#2. A类地址每个网络能容纳的主机数为2^24-2=16777214（上千万台）;
#3. A类地址一般分配给规模比较大的网络使用。
#1. B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是"10";
#2. 地址范围是128.0.0.0到191.255.255.255；默认子网掩码为：255.255.0.0或/16;
#3. 网络号全为0一般表示保留（老版教材），现在可以用;
#4. 主机号全为0代表本主机所在的网络地址;主机号全为1代表该网络上的所有主机.故不能分配。
#综上所述:
#1. B类地址可用的网络数为2^14-1=16383个；
#2. B类地址每个网络能容纳的主机数为2^16-2=65534（上万台）;
#3. B类地址一般分配给中型的网络使用。
#1. C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是"110";
#2. 地址范围是192.0.0.0到223.255.255.255；默认子网掩码为：255.255.255.0或/24；
#3. 网络号全为0表示一般保留（老版教材），现在可以用;
#4. 主机号全为0代表本主机所在的网络地址;主机号全为1代表该网络上的所有主机.故不能分配。
#综上所述:
#1. C类地址可用的网络数为2^21-1=2097151个；
#2. C类地址每个网络能容纳的主机数为2^8-2=254台;
#3. C类地址一般分配给小型的网络使用。
113.0.0.0 A 255.0.0.0
113.1.1.254 A 255.0.0.0 广播：113.255.255.255
子网划分方法：
根据子网掩码判断主机数：
根据主机和子网判断子网掩码
根据IP和子网掩码判断子网数
OSI七层模型：
什么是OSI模型：
OSI:
开放系统互连参考模型,是国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合制定的开放系统互连参考
模型。
**目的:**为开放式互连信息系统提供了一种功能结构的框架和参考。
OSI采用了分层的结构化技术，共分七层：
物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层
应用层：
1.应用层是计算机用户，以及各种应用程序和网络之间的接口，其功能是直接向用户提供服务，完成用户希望在
网络上完成的各种工作。
2.应用层为用户提供的服务和协议：文件传输服务（FTP）、远程登录服务（ssh）、网络管理服等。
上述的各种网络服务由该层的不同应用协议和程序完成。
应用层的主要功能如下：
用户接口：应用层是用户与网络，以及应用程序与网络间的直接接口，使得用户能够与网络进行交互式联
系。
实现各种服务：该层具有的各种应用程序可以完成和实现用户请求的各种服务。
表示层：
1.表示层是对来自应用层的命令和数据进行解释，对各种语法赋予相应的含义，并按照一定的格式传送给会话
层。
2.其主要功能是处理用户信息的表示问题，如编码、数据格式转换和加密解密等。
表示层的具体功能如下：
数据格式处理：协商和建立数据交换的格式，解决各应用程序之间在数据格式表示上的差异。
数据的编码：处理字符集和数字的转换。
压缩和解压缩：为了减少数据的传输量，这一层还负责数据的压缩与解压缩。
数据的加密和解密：可以提高网络的安全性。
会话层：
1.会话层是用户应用程序和网络之间的接口，主要任务是：组织和协调两个会话进程之间的通信，并对数据交换
进行管理。
2.当建立会话时，用户必须提供他们想要连接的远程地址。
传输层：
1.OSI上3层：应用层、表示层、会话层的主要任务是数据处理——资源子网
2.OSI下3层：网络层、数据链路层、物理层的主要任务是数据通讯——通讯子网
3.传输层是OSI模型的第4层，它是通信子网和资源子网的接口和桥梁，起到承上启下的作用
4.传输层的主要任务是：向用户提供可靠的端到端的差错和流量控制，保证报文的正确传输
**报文：**报文(message)是网络中交换与传输的 1
**报文段:**组成报文的每个分组。我们将运输层分组称为报文段(segment)
网络层：
主要任务是：数据链路层的数据在这一层被转换为 2 ，然后通过路径选择、分段组合、顺序、进/出路由等控
制，将信息从一个网络设备传送到另一个网络设备。
一般情况下，数据链路层是解决同一网络(局域网)内节点之间的通信，而网络层主要解决不同子网间的通信
数据链路层：
在计算机网络中由于各种干扰的存在，物理链路是不可靠的。因此，这一层的主要功能是:
1.在物理层提供的比特流的基础上，通过差错控制、流量控制方法，使有差错的物理线路变为无差错的数据链
路，即向网络层提供可靠的通过物理介质传输数据的方法。
2.具体工作是：接收来自物理层的位流（比特流）形式的数据，通过差错控制等方法传到网络层；同样，也将来
自上层的数据，封装成 3 转发到物理层；并且，还负责处理接收端发回的确认帧的信息，以便提供可靠的数据
传输。
**帧：**帧(frame)是数据链路层的传输单元。将上层传入的数据添加一个头部和尾部，组成了帧
物理层：
主要功能是：利用传输介质为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输。尽可能屏蔽掉具体传输介质
和物理设备的差异。
从网络功能的角度观察：
1.物理层、数据链路层、网络层：主要提供数据传输和交换功能，即节点到节点之间通信为主；
2.传输层（第4层）：作为上下两部分的桥梁，是整个网络体系结构中最关键的部分；
3.会话层、表示层和应用层：以提供用户与应用程序之间的信息和数据处理功能为主；
TCP/IP协议模型：
TCP/IP三次握手四次断开：
序列号：Seq序号，占32位，用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流，发起方发送数据时对此进行标记。 确认序号：Ack序号，占32位，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效，Ack=Seq+1。
常见的标志位：
ACK：确认序号有效。
SYN：发起一个新连接。
FIN：释放一个连接。
netstat中的网络状态：
CLOSED 初始（无连接）状态。 LISTEN 侦听状态，等待远程机器的连接请求。
SYN_SEND 在TCP三次握手中，主动连接端发送了SYN包后，进入SYN_SEND状态，等待对方的ACK包。
SYN_RECV 在TCP三次握手中，主动连接端收到ACK包后，进入SYN_RECV状态。
ESTABLISHED 完成TCP三次握手后，主动连接端进入ESTABLISHED状态。此时，TCP连接已经建立，可以进行通信。
FIN_WAIT_1 在TCP四次断开时，主动关闭端发送FIN包后，进入FIN_WAIT_1状态。
FIN_WAIT_2 在TCP四次断开时，主动关闭端收到ACK包后，进入FIN_WAIT_2状态。
TIME_WAIT 在TCP四次断开时，主动关闭端发送了ACK包之后，进入TIME_WAIT状态。
CLOSE_WAIT 在TCP四次断开时，被动关闭端收到FIN包后，进入CLOSE_WAIT状态。
LAST_ACK 在TCP四次断开时，被动关闭端发送FIN包后，进入LAST_ACK状态，等待对方的ACK包。
TCP/IP三次握手：
#TCP三次握手的过程如下：
#1. 客户机A端（主动连接端）发送一个SYN包给服务器B端（被动连接端）；
#2. 服务器B端（被动连接端）收到SYN包后，发送一个带ACK和SYN标志的包给客户机A端（主动连接端）；
#3. 客户机A端（主动连接端）发送一个带ACK标志的包给服务器B端（被动连接端），握手动作完成。
TCP/IP四次断开：
#TCP四次断开的过程如下：
#1. 客户机A端（主动连接端）发送一个FIN包给服务器B端（被动连接端）请求断开连接；
#2. 服务器B端（被动连接端）收到FIN包后，发送一个ACK包给客户机A端（主动连接端）；
#3. 服务器B端（被动连接端）发送了ACK包后，再发送一个FIN包给客户机A端（主动连接端）确认断开；
#4. 客户机A端（主动连接端）收到FIN包后，发送一个ACK包，当服务器B端（被动连接端）收到ACK包后，四次断开动作完 成，连接断开。
主机网络配置：
常见的网络接口：
查看网络信息：
查看IP、掩码、MAC
[root@node1 ~]# ip addr
[root@node1 ~]# ip a 只显示eth0的信息
[root@node1 ~]# ip addr show eth0
查看本机路由表信息(默认网关，默认路由)
[root@node1 ~]# ip route
修改网络信息：
配置静态IP：
方法1：
[root@node1 ~]# setup
方法2：
修改主机名：
