IP寻址与分配

前言：需要几台服务器做点实验，如搭建个主从数据库、MQ、缓存集群、分布式系统什么的，实验室刚好有几台服务器可以玩玩，但是得理清一下它们得关系，所以看看IP的寻址与分配策略，首先把实验室的网络状况搞清楚，网络这个本人也不大熟，不保证一定对哈。

参考：

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1643188271992593887&wfr=spider&for=pc（第一章的主要来源）

https://blog.youkuaiyun.com/qq_34228570/article/details/80203924

https://blog.youkuaiyun.com/guojunxiu/article/details/88778766

目录

第一章 ip地址的寻址策略

1.1 两个主机在同一个网络

1.2 两个主机不在一个网络里

1.3 两个主机在各自的局域网

1.3.1 NAT技术

第二章 如何给局域网的电脑分配IP

2.1 如何判断主机是否在一个局域网

2.2 局域网分配ip 

第三章 分析学校的网络

3.1 校外网

3.1.1 校内网络对外访问ip

3.1.2 学校官网分析

3.2 校内网

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第一章 ip地址的寻址策略

交换机的工作原理：它维护了一张 MAC 地址表，用来反映各端口和 MAC 地址的对应关系，以便做好数据转发工作

路由器的工作原理：在路由器中也要维护一张表格，叫做路由条目表，用来反映如何到达某个 IP 地址网段，同时在路由器中也有 ARP 高速缓存，反映了该路由器各直接网段的 IP 地址和 MAC 地址的对应关系 

1.1 两个主机在同一个网络

通过二层交换机直连的两台主机之间的数据传输，大概场景如下图，各位实验室应该有很多这样的场景吧，就是外面连一根网线，然后很多电脑插到一个交换机/路由器上

那这种情况下，主机之间如何交换信息呢？

1. A开始只知道B的IP地址 并不知道B的mac地址，而且二层交换机并不会按照IP地址转发数据，因此这时A会发一个ARP广播：我的IP是xxx，mac是XXX想知道IP为B的mac是多少。

2. 交换机收到ARP广播后，将它转发到所有端口（网口），并且记录该广播源MAC地址（A的MAC地址）到mac地址列表，当B收到广播发现和自己IP匹配就会想A发送ARP响应（这个广播会被本局域网内所有主机收到 但是只有B会响应并且向A回复一个ARP响应）

3. 交换机收到B的响应，将响应帧目标MAC与自己mac地址表对比发现对应的端口（网口是F0/1）便将响应帧转发到F0/1，同时将响应帧的源mac地址（B的MAC地址）添加到mac地址列表

4. A收到B的回复帧后 得知B的ip地址对应的mac地址， 于是将信息保存到本地ARP高速缓存，同时以B的mac地址为目标地址封装成帧发送出去，交换机再次收到A的数据，发现目标的MAC地址是B，对应端口（网口）F0/2 于是将帧转发到F0/2

5. B收到A发出的数据

 

1.2 两个主机不在一个网络里

这种情况我们也经常见，大多网络上的机器都没在一个局域网里。