計算機網路之二：IP地址與MAC地址

一：簡介

在linux系統中，通常使用ifconfig或者ip addr檢視伺服器的IP地址。ifconfig是net-tools中已被廢棄使用的一個命令，目前centos7預設也沒有安裝net-tools這個包了。現在使用的是iproute2這個包，ip命令就是屬於這個包的。

ip addr

二：IP地址

1.IP地址是一個網路卡在網路世界的通訊地址，相當於我們現實世界的門牌號。

IP地址由32位組成，分為A,B,C,D,E五類。對於A,B,C類主要分為兩部分。前面一部分是網路號，後面一部分是主機號。下面的表格：

詳細地展示了A，B，C三類地址所包含的主機數量：

這裡有個尷尬的事情，就是C類地址包含的主機數量實在太少，只有254個；而B類地址能包含的主機數量又太多了，6萬多臺機器放在一個網路下面，一般的企業基本達不到這個規模。

2.無型別域間選路(CIDR)

這種方式打破了原來設計的幾類地址的做法，將32位的IP地址一分為二，前面是網路號，後面是主機號10.100.122.2/24，這個IP地址中有一個斜槓，斜槓後面有個數字24. 這種地址表示形式就是CIDR。後面24的意思是，32位中，前24位是網路號，後8位是主機號。伴隨著CIDR存在的，一個是廣播地址10.100.122.255. 如果傳送這個地址，所有10.100.122網路裡面的機器都可以收到。另一個是子網掩碼255.255.255.0. 將子網掩碼和IP地址按位計算AND，就可以得到網路號。

廣播地址：主機號各位全為“1”的IP地址。

子網掩碼：網路號全部為1，主機號全部為0的地址

3.公有IP地址和私有IP地址

公有地址（Public address，也可稱為公網地址）由Internet NIC（Internet Network Information Center因特網資訊中心）負責。這些IP地址分配給註冊並向Internet NIC提出申請的組織機構。透過它直接訪問因特網，它是廣域網範疇內的。

私有地址（Private address，也可稱為專網地址）屬於非註冊地址，專門為組織機構內部使用，它是區域網範疇內的，私有IP禁止出現在Internet中，在ISP（電信運營商）連線使用者的地方，將來自於私有IP的流量全部都會阻止並丟掉。

組建一個企業級網路，需要去向“電信運營商ISP”申請一個接入Internet的寬頻，同時ISP還會給我們分配一個或多個IP地址，這些IP地址可以供我們企業內部上網，這些ISP分配給我們的IP，就是公有IP。

公有IP地址的範圍：

A類的公有IP：

1.0.0.0~9.255.255.255

11.0.0.0~126.255.255.255

B類的公有IP：

128.0.0.0~172.15.255.255

172.32.0.0~191.255.255.255

C類的公有IP：

192.0.0.0~192.168.255.255

192.169.0.0~223.255.255.255

4.scope

對於eth0這張網路卡來講，是global,說明這張網路卡是可以對外的，可以接送來自各個地方的包。對於lo來講，是host,說明這張網路卡僅僅可以提供本機相互通訊。

lo全稱是loopback，又稱環回介面，往往會被分配到127.0.0.1這個地址。這個地址用於本機通訊，經過核心處理後直接返回，不會在任何網路中出現。

三：MAC地址

在IP地址的上一行是link/ether  00:16:3e:08:97:07 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff ,這個被稱為MAC地址，是一個網路卡的實體地址，用十六進位制，6個byte表示。

MAC地址更像是身份證，是一個唯一的標識。它的唯一性設計是為了組網的時候，不同的網路卡放在一個網路裡面的時候，可以不用擔心衝突。從硬體角度，保證不同的網路卡有不同的標識。

一個網路包要從一個地方傳到另一個地方，除了要有確定的地址，還需要有定位功能。而有門牌號碼屬性的IP地址，才是有遠端定位功能的。MAC地址有一定定位功能，只不過範圍非常

有限，MAC地址的通訊範圍比較小，侷限在一個子網裡面，一旦跨子網，MAC地址就不行了，需要IP地址起作用。

四：網路裝置的狀態標識(net_device_flags)

UP: 表示網路卡處於啟動的狀態

BROADCAST： 表示這個網路卡有廣播地址，可以傳送廣播包

MULTICASE： 表示網路卡可以傳送多播包

LOWER_UP: 表示L1是啟動的，也即網線插著那。

MTU 65536： 最大傳輸單元

五：qdisc pfifo_fast

qdisc 全稱是queueing discipline,排隊規則。核心如果需要透過某個網路介面傳送資料包，它都需要按照為這個介面配置的qdisc(排隊規則)把資料包加入佇列。

最簡單的qdisc是pfifo，它不對進入的資料包做任何處理，資料包採用先入先出的方式透過佇列。pfifo_fast稍微複雜一些，它的佇列包括三個波段。在每個波段

裡面，使用先進先出規則。