沈阳住房和城乡建设厅网站,简述一下网站的设计流程,做二手家具回收哪个网站好,建设网站的好公司网络基础#xff0c;包括IP #xff0c;网络相关的定义 网络基础冲突域广播域DNSNATNAPT 网络基础
以下图片是书上的网图。
什么是IP地址#xff1f;
IP地址#xff08;Internet Protocol Address#xff09;是指互联网协议地址#xff0c;又译为网际协议地址。P地址是… 网络基础包括IP 网络相关的定义 网络基础冲突域广播域DNSNATNAPT 网络基础
以下图片是书上的网图。
什么是IP地址
IP地址Internet Protocol Address是指互联网协议地址又译为网际协议地址。P地址是IP协议提供的一种统一的地址格式它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址以此来屏蔽物理地址的差异。
格式通常是一个32位的二进制数被分割成4个8位二进制
IP地址分为两个部分网络号和主机号
网络号标识网段保证相互连接的两个网段具有不同的标识主机号标识主机同一网段内主机之间具有相同的网络号但是必须有不同的主机号
这个因为时代问题现在大部分存在的IP地址通常都是 IPv4 使得所有的IP地址会有用完的一天。此时就有可能出现IP不够用的一天并且在中美问题出现问题的今天IP地址的分配是有美国进行全球分配的对于国防和网络安全存在隐患所以经过国家统一调度使得国内的设备现在支持两种 IP 方式也就是 IPv6 和 IPv4目前国内还在沿用 IPv4 但是遇到 特殊状况就可以随时启动 IPv6 规避风险。
在上述分类中存在 IP 地址浪费的问题 单位一般会申请B类网络C类连接主机数量有限但实际网络架设时连接的主机数量又常远 小于65534B类连接主机数造成IP地址浪费同理A类网络的IP地址也会造成大量的浪费。 当一个单位申请了一个网络号。他想将该网络能表示的IP地址再分给它下属的几个小单位时如果 在申请新的网络就会造成浪费。
而为了解决子网掩码的问题引入了子网掩码来进行子网划分。
什么是子网掩码 子网掩码格式和IP地址一样也是一个32位的二进制数。
其中左边是网络位用二进制数字“1”表示1的数目等于网络位的长度右边是主机位用二进制数字“0”表示0的数目等于主机位的长度
作用 划分ABC三类 IP 地址子网
如一个B类IP地址191.100.0.0按A ~ E类分类来说网络号二进制数为16位网络号16位主机号。假设使用子网掩码255.255.128.0即17 来划分子网意味着划分子网后高 17 位都是网络位 / 网络号也就是将原来16位主机号划分为1位子网号15位主机号。
IP地址组成为网络号子网号主机号网络号和子网号统一为网络标识划分子网后的网络号 / 网段
网络通信时子网掩码结合IP地址可以计算获得网络号划分子网后的网络号及主机号划分子网后的主机号。一般用于判断目的IP与本IP是否为同一个网段。
计算方式
将 IP 地址和子网掩码进行“按位与”操作二进制相同位与操作两个都是1结果为1否则为0得到的结果就是网络号。将子网掩码二进制按位取反再与 IP 地址位与计算得到的就是主机号。
特殊的 IP 地址 主机号微 0 的 ip 192.168.0.0 就是网络好局域网里不应该存在某个主机主机号微 0 主机号全为 1 的IP 广播地址往这个地址发送UDP 数据包此时的数据包就会发给整个局域网中的所有主机TCP不支持广播 IP 为 127开头127.* 称之为环回 ip这个 ip走的是虚拟网卡没有IO操作纯内存操作所以要比一般IP要快
冲突域
在解释冲突域和一下的问题时首先要明白路由和MAC以及交换机的作用这个在我的 Java 网络编程中有体现。
什么是冲突域
主机之间通过网络设备集线器、交换机的物理端口、网线相连时两个主机在同一时刻同时发送数 据报如果存在冲突则该网络范围为一个冲突域Collision Domain
冲突域是基于第一层物理层又称为碰撞域。
集线器接收到数据报后是将数据报简单的复制、转发到其他所有端口如果有两个数据报要同时转发就会出现冲突。整个集线器即集线器的所有端口为一个冲突域。交换机接收到数据报后是将数据报转发到对应的一个端口两个数据报同时转发到不同端口不存在冲突但同时转发到一个端口就出现冲突。即交换机可以分割冲突域分割后一个端口为一个冲突域。
广播域
什么是广播域
广播域基于第二层数据链路层。
广播是指某个网络中的主机同时向网络中其它所有主机发送数据IP、MAC地址设置为广播地址这个数据所能传播到的范围即为广播域Broadcast Domain。
集线器接收到广播数据报仍是简单的复制、转发到其他所有端口所以集线器的所有端口为一个广播域。交换机接收到广播数据报会转发到其他所有端口而路由器可以隔离广播域
网络数据传输流程的过程我也在我的 Java 网络编程的中也有体现并且更加通俗
局域网传输流程集线器
发送端在本机ARP缓存表中根据目的IP查找对应的MAC地址如果找到则可以在数据链路层以太网帧头中设置目的MAC并发送数据包如果没有找到需要先发送ARP广播请求让接收端即目的主机告诉自己目的MAC是多少发送端更新本机ARP缓存表保存目的IP与目的MAC的映射有了目的MAC就可以按照第2个步骤发送数据了。
DNS
DNS即Domain Name System域名系统。DNS是一整套从域名映射到IP的系统。 TCP/IP中使用IP地址来确定网络上的一台主机但是IP地址不方便记忆且不能表达地址组织信息于是人们发明了域名并通过域名系统来映射域名和IP地址。
域名是一个字符串如 www.baidu.com hr.nowcoder.com域名系统为一个树形结构的系统包含多个根节点 根节点即为根域名服务器最早IPv4的根域名服务器全球只有13台IPv6在此基础上扩充了数量。DNS域名服务器即提供域名转换为IP地址的服务器子节点主要由各级DNS服务器或DNS缓存构成Windows系统的DNS缓存在 C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts 文件中Mac/Linux系统的DNS缓存在 /etc/hosts 文件中。
网络通信发送数据时如果使用目的主机的域名需要先通过域名解析查找到对应的IP地址浏览器、主机系统、路由器中都保存有DNS缓存。
域名解析的过程可以简单的理解为发送端主机作为域名系统树形结构的一个子节点通过域名信息从下到上查找对应IP地址的过程。如果到根节点根域名服务器还找不到即找不到该主机。域名解析使用DNS协议来传输数据。DNS协议是应用层协议基于传输层UDP或TCP协议来实现。
NAT
NAT技术当前解决IP地址不够用的主要手段是路由器的一个重要功能
NAT能够将私有IP对外通信时转为全局IP。也就是就是一种将私有IP和全局IP相互转化的技术方法:很多学校家庭公司内部采用每个终端设置私有IP而在路由器或必要的服务器上设置全局IP全局IP要求唯一但是私有IP不需要在不同的局域网中出现相同的私有IP是完全不影响的
NAT IP转换过程
NAT路由器将源地址从10.0.0.10替换成全局的IP 202.244.174.37NAT路由器收到外部的数据时又会把目标IP从202.244.174.37替换回10.0.0.10在NAT路由器内部有一张自动生成的用于地址转换的表当 10.0.0.10 第一次向 163.221.120.9 发送数据时就会生成表中的映射关系
NTA将所有的IP地址分为了两大类
内网 IP10.* 172.16.* -172.31.* 192.168.*外网 IP其他的 IP 地址 只要求外网IP唯一内网IP在不同的局域网中是允许重复的同一个局域网里不允许重复
在NAT 背景下如何通信 外网设备—》外网设备不需要任何NAT就能直接通信 内网设备—》其他内网设备不允许 外网设备—》内网设备不允许 内网设备—》外网设备
对应的内网设备的路由器出发NAT机制进行 IP 替换此时就会给这个网络数据包的源 IP 替换成路由器自己的IP此时一个外网IP就能代表一大批内网的设备了
IP不够的问题—》动态分配 NAT 解决
NAPT
那么问题来了如果局域网内有多个主机都访问同一个外网服务器那么对于服务器返回的数据中目的IP都是相同的。那么NAT路由器如何判定将这个数据包转发给哪个局域网的主机
这时候NAPT来解决这个问题了。使用IPport来建立这个关联关系 NAT技术的缺陷
由于NAT依赖这个转换表所以有诸多限制
无法从NAT外部向内部服务器建立连接转换表的生成和销毁都需要额外开销通信过程中一旦NAT设备异常即使存在热备所有的TCP连接也都会断开
