系统服务篇

最新推荐文章于 2024-12-20 16:15:00 发布
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本文介绍了IP地址的分类及私有IP的应用，详细解析了子网掩码的作用及子网划分的方法，帮助读者理解如何有效管理和规划网络。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

Linux中，DNS主机IP设定在/etc/resolv.conf中

TCP/IP的网络层相关数据包与数据

  • IP数据包的封装

  •  网络号码（Net_ID）和主机号码（Host_ID）

同一个物理网段内，主机的IP具有相同的Net_ID，并且具有独特的Host_ID

192.168.0.0~192.168.0.255 这个 Class C 的说明：
11000000.10101000.00000000.00000000
11000000.10101000.00000000.11111111
|----------Net_ID----------|-host--|

  •  IP在同一个网络的意义

  1. 首先，Host_ID不能全为0或者全为1：全为零表示整个网段的地址（Network IP），全为1则表示为广播的地址（Broadcast IP）；
  2. 在局域网内通过IP广播（CSMA/CD）传播数据，也可以通过网卡对网卡的方式，不经过路由器传递数据；
  3. 如果在同一个物理网段内，主机使用不同的IP网段地址，广播就行不通了， 需要路由器转发；
  4. Host_ID占用位越多，表示可设定主机的IP越多

  • IP的分级

以二进制说明 Network 第一个数字的定义：
Class A : 0xxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx  ==> NetI_D 的开头是 0
          |--net--|---------host------------|
Class B : 10xxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx  ==> NetI_D 的开头是 10
          |------net-------|------host------|
Class C : 110xxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx  ==> NetI_D 的开头是 110
          |-----------net-----------|-host--|
Class D : 1110xxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx  ==> NetI_D 的开头是 1110
Class E : 1111xxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx  ==> NetI_D 的开头是 1111

五种分级在十进制的表示：
Class A :   0.xx.xx.xx ~ 127.xx.xx.xx
Class B : 128.xx.xx.xx ~ 191.xx.xx.xx
Class C : 192.xx.xx.xx ~ 223.xx.xx.xx
Class D : 224.xx.xx.xx ~ 239.xx.xx.xx
Class E : 240.xx.xx.xx ~ 255.xx.xx.xx

  • IP的种类

  1. 公共IP：公共 IP ，经由 INTERNIC 所统一规划的 IP，有这种 IP 才可以连上 Internet ；
  2. 私有IP：私有 IP 或保留 IP，不能直接连上 Internet 的 IP（不然会造成混乱的） ， 主要用于局域网络内的主机联机规划。

私有 IP 也分别在 A, B, C 三个 Class 当中各保留一段作为私有 IP 网段，那就是：

  • Class A：10.0.0.0    - 10.255.255.255
  • Class B：172.16.0.0  - 172.31.255.255
  • Class C：192.168.0.0 - 192.168.255.255
  • 私有IP的限制：
  1. 私有 IP 的路由信息不能对外散播 (只能存在内部网络)；
  2. 使用私有 IP 作为来源或目的地址的封包，不能透过 Internet 来转送 (不然网络会混乱)；
  3. 关于私有 IP 的参考纪录(如 DNS)，只能限于内部网络使用 (一样的原理啦)
  • 私有IP的好处：

不会被Internet上的crack攻击

  • 如何联网：

如果希望私有IP联网，需要设定一个简单的防火墙加上 NAT (Network Address Transfer) 服务

  • IP的取得方式

  1. 直接手动配置（static）：向网关询问可用的IP参数，然后直接编辑配置文件（或使用某些软件）来设定网络（本科宿舍）；
  2. 通过拨号取得：向ISP申请注册，取得账号密码后，直接拨接到ISP，你的ISP会通过他们自己的受害者，让你的操作系统取得正确的网络参数；
  3. 自动取得网络参数 (DHCP)： 在局域网络内会有一部主机负责管理所有计算机的网络参数，你的网络启动时就会主动向该服务器要求 IP 参数， 若取得网络相关参数后，你的主机就能够自行设定好所有服务器给你的网络参数了。

  • 子网&子网掩码

我们前面谈到 IP 是有等级的，而设定在一般计算机系统上面的则是 Class A, B, C。现在我们来想一想，如果我们设定一个区网， 使用的是 Class A ，那么我们很容易就会想到，哪有这么多计算机可以设定在同一个 Class A 的区段内 (256x256x256-2=16777214) ？ 而且，假设真有这么多计算机好了，回想一下 CSMA/CD 吧，你的网络恐怕会一直非常停顿，因为妳得要接到一千多万台计算机对你的广播... 光是想到一千多万台的广播，你的网络还能使用吗？真没效率！

此外，分为 Class 的 IP 等级，是为了管理方面的考虑，事实上，我们不可能将一个 Class A 仅划定为一个区网。举例来说， 我们昆山取得的 Public IP 是 120.xxx 开头的，但是其实我们只有 120.114.xxx.xxx 而已，并没有取得整个 Class A 喔！ 因为我们学校也用不了这么多嘛！这个时候，我们就得要理解一下啰，就是，怎么将 Class A 的网段变小？换句话说， 我们如何将网域切的更细呢？这样不就可以分出更多段的区网给大家设定了？

前面我们提到 IP 这个 32 位的数值中分为网域号码与主机号码，其中 Class C 的网域号码占了 24 位，而其实我们还可以将这样的网域切的更细，就是让第一个 Host_ID 被拿来作为 Net_ID ，所以，整个 Net_ID 就有 25 bits ，至于 Host_ID 则减少为 7 bits 。在这样的情况下，原来的一个 Class C 的网域就可以被切分为两个子域，而每个子域就有『 256/2 - 2 = 126 』个可用的 IP 了！这样一来，就能够将原本的一个网域切为两个较细小的网域，方便分门别类的设计喔。

实现子网的划分，就使用了子网掩码

标准的Class A,B,C的子网掩码：

Class A, B, C 三个等级的 Netmask 表示方式：
Class A : 11111111.00000000.00000000.00000000 ==> 255.  0.  0.  0
Class B : 11111111.11111111.00000000.00000000 ==> 255.255.  0.  0
Class C : 11111111.11111111.11111111.00000000 ==> 255.255.255.  0

192.168.0.0 ~ 192.168.0.255 这个 Class C 的网域中，他的 Netmask 就是 255.255.255.0 ！再来，我们刚刚提到了当 Host_ID 全部为 0 以及全部为 1 的时后该 IP 是不可以使用的，因为 Host_ID 全部为 0 的时后，表示 IP 是该网段的 Network ，至于全部为 1 的时后就表示该网段最后一个 IP ，也称为 Broadcast ，所以说，在 192.168.0.0 ~ 192.168.0.255 这个 IP 网段里面的相关网络参数就有：

Netmask:   255.255.255.0   <==网域定义中，最重要的参数
Network:   192.168.0.0     <==第一个 IP
Broadcast: 192.168.0.255   <==最后一个 IP
可用以设定成为主机的 IP 数：
192.168.0.1 ~ 192.168.0.254

  • 子网切分

但如果像引文里说的，需要将网段变小，netmask,network IP, broadcast IP都会有所调整，例子如下：

以 192.168.0.0 ~192.168.0.255 这个情况为例，他要如何再细分为两个子域呢？我们已经知道 Host_ID 可以拿来当作 Net_ID，那么 Net_ID 使用了 25 bits 时，就会如下所示：

原本的 C Class 的 Net_ID 与 Host_ID 的分别
11000000.10101000.00000000.00000000      Network:   192.168.0.0
11000000.10101000.00000000.11111111      Broadcast: 192.168.0.255
|----------Net_ID---------|-host--|

切成两个子网之后的 Net_ID 与 Host_ID 为何？
11000000.10101000.00000000.0 0000000  多了一个 Net_ID 了, 为 0 (第一个子网)
11000000.10101000.00000000.1 0000000  多了一个 Net_ID 了, 为 1 (第二个子网)
|----------Net_ID-----------|-host--|

第一个子网
Network:   11000000.10101000.00000000.0 0000000   192.168.0.0
Broadcast: 11000000.10101000.00000000.0 1111111   192.168.0.127
           |----------Net_ID-----------|-host-|
Netmask:   11111111.11111111.11111111.1 0000000   255.255.255.128

第二个子网
Network:   11000000.10101000.00000000.1 0000000   192.168.0.128
Broadcast: 11000000.10101000.00000000.1 1111111   192.168.0.255
           |----------Net_ID-----------|-host-|
Netmask:   11111111.11111111.11111111.1 0000000   255.255.255.128

例题：

例题：

试着计算出 172.16.0.0，但 Net_ID 占用 23 个位时，这个网域的 Netmask, Network, Broadcast 等参数

答：

由于 172.16.xxx.xxx 是在 Class B 的等级当中，亦即 Net_ID 是 16 位才对。不过题目给的 Net_ID 占用了 23 个位喔！ 等于是向 Host_ID 借了 (23-16) 7 个位用在 Net_ID 当中。所以整个 IP 的地址会变成这样：

预设：       172  .  16    .0000000 0.00000000
          |----Net_ID--------------|--Host---|
Network:     172  .  16    .0000000 0.00000000   172.16.0.0
Broadcast:   172  .  16    .0000000 1.11111111   172.16.1.255
Netmask:  11111111.11111111.1111111 0.00000000   255.255.254.0

如果我们以 192.168.0.0 ~ 192.168.0.255 这个网段来说，要是给予 Net_ID 是 26 位时，总共分为几段呢？ 因为 26-24=2 ，所以总共用掉两个位，因此有 2 的 2 次方，得到 4 个网段。再将 256 个 IP 平均分配到 4 个网段去， 那我们就可以知道这四个网段分别是：

  • 192.168.0.0~192.168.0.63
  • 192.168.0.64~192.168.0.127
  • 192.168.0.128~192.168.0.191
  • 192.168.0.192~192.168.0.255

 

 

 

倩妹子Z
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