linux day25（特殊ip地址，子網劃分，vlan，網絡相關操做與配置）

時間 2021-04-09

標籤 vim 緩存服務器網絡架構運維 tcp 阿里雲雲計算 spa 欄目 Linux 简体版

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今日內容：vim

　1，特殊ip地址緩存

　2，子網劃分（借網絡位給主機位用）、服務器

　3，vlan（一種基於端口的，一個基於標籤的）網絡

　4，實際部位架構

　4.1 修改網卡名運維

　4.2 網卡的丟包問題以及如何解決tcp

　4.3 網卡的詳細信息阿里雲

　4.4 路由配置雲計算

一，特殊的ip地址spa

　　.0 表明本網段的網絡地址。

　　.1 表明本網段網關的網絡地。

　　.255 表明本網段的廣播地址。

　　255.255.255.255 表明全網廣播地址。

　　lo 表明本地迴環地址。

　　　　　lo：就是把一個數據包從應用層，層層包裝，到物理層打散成二進制位，到網卡，沒有從網卡往外送，直接又一次次解到應用層，沒有走到交換機，發包解包都是網絡網卡完成的

　　　　　lo：這個地址不光開發要用，運維人員也要用，做用就是，它直接杜絕了網絡對你的影響，不管開發cs架構仍是bs架構，它都是基於網絡通訊的軟件，一端是客戶端，一端是服務端，一端發包一端收包，必定會涉及到網絡的問題，那麼若是一個軟件出現了問題，多是軟件的問題，也多是網絡環境出現的問題，因此第一步應該先定位軟件問題，看看是網絡環境問題，仍是軟件的問題，這時候就使用ol地址，先在本地迴環，若是沒問題，就證實軟件自己沒有問題，那麼發包的ip是ol地址，如127.0.0.1 收包也是ol地址，127.0.0.1那麼如何不衝突？首先想要寄快遞（發包），須要知道對方在哪，就須要知道對方的ip地址，mak地址（能夠忽略，由於arp協議能夠幫助拿到），還有端口號，這三個，其實只須要ip和端口號，就能夠標識全世界獨一無二的一個軟件，有了這個地址，就能夠把數據送給對方，如今本地迴環，ip地址都是ol，127.0.0.1，如何作到不衝突，就是設定他們不一樣的端口號，這樣就能夠互相通訊地址還不衝突，作到都是獨一無二的。

　　　　　lo地址，除了開發要使用，運維也要使用，好比部署一個很龐大的集羣架構，先在本身的機器上部署，假如涉及大量的軟件，就要一邊搭一邊修改配置文件，軟件之間要互相找到，這時候若是基於tcp協議的時候，服務端要先啓動，服務端應該綁定一個ip和端口，如使用ol，127.0.0.1加個端口號，先在本機把各個軟件組件部署完以後，先保證軟件能夠運行，證實本身的配置文件沒有問題。有可能部署軟件涉及7個組件，再把組件在一臺機器上部署完，它能跑起來，證實本身的配置文件沒有問題。接下來有可能這7個組件，要配置到7個機器上，把7個組件分到7個機器上運行，無非就是把ip地址改改就行，這個時候再出問題，就是網絡出現的問題。就能夠準確排錯，否則出現問題，有多是配置文件有問題，也有多是網絡有問題，很難知道究竟是怎麼出錯。因此部署集羣，先在本機部署一下。

　　在公司部署軟件的時候

　　1，是經過rpm安裝，至關於一個安裝程序，定製好了安裝配置，版本一般比較老

　　2，yum安裝，須要解決一個依賴性問題，要對應一個yum倉庫。yum源須要自定義，如今都是用阿里雲，華爲雲，可是在公司不該該用這些，運維圖穩，不圖軟件最新，不是致命漏洞，不要升級。在公司裏，假如須要部署一個軟件，先在一臺機器本身部署一下，首先拿到一個鏡像，而後用鏡像安裝操做系統，在剛安裝完操做系統就應該打開yum緩存，而後配好阿里雲，華爲雲，而後更新內核，而後部署龐大的集羣架構，用yum安裝，直到本地存了一份最完整的rpm包，依賴性都解決了，把這些rpm包放到一個目錄裏面，作成一個yum源，找一個機器，能夠是管理機，把yum源放上去，配了一個本身的yum源，好處就是其餘機器再下載軟件包，就不須要去網上下載了。之後在線上部署，使用的rpm包都用本身本地的。每臺機器使用的軟件包都是如出一轍，就不會出現亂七八糟的各類問題。阿里源和華爲源也是如此。

　　總結：由本地迴環講到架構思想，先在本機部署，把該準備好的軟件包，配置文件準備好，調試好，而後到集羣部署時，不要再手動部署，全都用本地的準備好的配置文件複製粘貼。不要上來就集羣架構部署，先在本機所有部署完，再慢慢向其餘延伸。可是若是是比較簡單的組件，就客戶端，服務端，就不須要這麼複雜。

　　3，源碼安裝，本身定製化，要安裝最新，用源碼安裝。

　　私有地址：

　　　　1,10.0.0.0~10.255.255.255 表示一個A類地址

　　　　2,172.16.0.0~172.31.255.255 表示B類地址公司選擇B類的緣由：一個網絡包含的主機位多，之後公司作大了，就不用改。考慮到擴展性。

　　　　3,192.168.0.0~192168.255.255 表示c類地址辦公室特別多。

　　　　拓展：若是不想鏈接外網，能夠不按照這個規定。

　　0.0.0.0 服務端須要ip端口，客戶端也須要ip端口，可是服務端應該固定ip端口，首先服務端想被別人訪問，別人須要知道它在哪，因此須要公網地址，外界須要知道的也是公網ip地址，公網ip和私網ip應該有映射關係（網絡工程師的工做）。假如公網地址是：101.206.30.24/24:80 ,私網ip是：172.16.10.11/24:80 ，用戶使用域名訪問，在dns裏域名對應公網ip地址，而後公網ip又對應和它有映射關係的私網ip，用戶就能夠訪問到。

　　　　重點：本身在啓動服務端端口的時候，不能是公網ip，由於本身的機器是看不到公網ip地址的，也不能是172.16.10.11由於，綁定以後，就只有172.16.10.0這個網段的用戶能夠訪問到，因此服務端應該綁定0.0.0.0/24:80，表明只要是客戶端，能和服務端聯通的，均可以訪問。

　　　　課後：買一個阿里雲服務器，會對應一個公網ip，私網ip，服務端但凡要啓動一個端口號，都是綁定0.0.0.0對應一個端口號。阿里雲會自動關聯一個公網ip，外界只有訪問公網ip，就會映射到0.0.0.0

二，子網劃分（增長子網掩碼）

　　子網掩碼，經過和ip按位與運算，來標識出來ip的網絡位和主機位，網段。

　　而子網劃分，就是把子網掩碼的位數改動一下。原來默認c類的24位，能夠借主機位給網絡位，子網掩碼改變，會影響網絡地址。

　　例如：192.168.11.1/24和192.168.11.6/24，經過arp協議，算出來是一個局域網，用mak通訊，若是不在一個局域網，源mak是本身mak，目標mak是網關mak地址，把包在局域網內送給網關，經過網卡往外發，由網關經過路由協議把包發出去。

　　因此ip地址在不在一個局域網內，直接決定數據包往哪發。

　　192.168.11.1/25 把子網掩碼由24改爲25,這時候仍是192.168.11.0

　　192.168.11.128/25 時網絡地址就變成了，192.168.11.128

　　原本24的子網掩碼，是同一個網段裏，如今253個網絡地址，劃分紅了倆個網絡地址，

　總結：24位子網掩碼，192.168.11.(0-127)的網絡地址是192.168.11.0

　　　　25位子網掩碼，192.168.11.(128-255)的網絡地址是192.168.11.128

　　　　通常起始位置的網絡地址，都是本網段的網絡地址。

　　　　24位的 .0是本網段的網絡地址，.1是本網關的網絡地址，127是本網段的廣播地址，25也同樣。

　　　　課下試驗：用倆個虛擬機，橋接模式，使用這倆個網絡地址，就發現ping不通。路由條目上也沒有，就ping不通。ping就是發包收包。

　　　　爲何要子網劃分？

　　　　　　優勢：1，縮小廣播域，提高傳輸效率。

　　　　　　　　　2，減小ip地址的浪費。

　　　　拓展：在公司中，默認就好，通常不會子網劃分，由於可能會增長集羣，而子網劃分是壓縮了主機個數。

三，vlan（虛擬，局域網）

　　一般來講沒有劃分過子網，幾臺機器鏈接到一個交換機，這個交換機就是一個局域網。

如今若是想劃分不一樣的局域網，不一樣的局域網還要能夠跨網段通訊，就須要經過路由器轉發。例如教師裏的機器都鏈接到交換機上，隔壁教師的機器都連在本身教室的交換機上，若是想讓着倆個交換機能夠通訊的話，就須要讓這倆個交換機鏈接在一臺路由器上。

　　這麼作的不少不合理的地方。

　　　　1，由於倆倆局域網就都須要一個路由器，通過的設備就會不少，網絡延遲就大，傳輸速度就低。

　　　　2，ip地址浪費，劃分方式也沒有把廣播域縮小。

　　解決方法：

　　　　1，使用三層交換機，之前交換機都是倆層設備，如今有些直接集成了路由器的功能，成爲三層交換機。

　　　　2，首先進行子網劃分，把ip精簡到最合理的範圍，即便進行了子網劃分，倆臺機器在三層上來說，是不一樣的廣播域，可是因爲鏈接在一個交互機上，交換機廣播工做時，就致使倆個廣播域的都能接收到，致使了它們二層沒有分隔，而三層分隔開，應該只是在本身的網段內廣播纔對，那怎麼統一到一塊兒，如今的交換機不能統一到一塊兒。須要比較強大的交換機，之後去公司裏面都是這種類型的交換機。雖然是一個交換機，可是這個交換機能夠劃分出來多個廣播域，一個廣播域就稱之爲一個局域網，只不過不是lan，而是vlan，這是交換機作的事，也就是二層劃分好的廣播域，1到10是一個局域網，11到20是一個局域網，假如1發一個數據包，發給交換機，交換機只在1到10廣播，交換機廣播的量就會大幅減小。

爲什麼劃分vlan

　　vlan是在交換機內劃分出多個廣播域，一個廣播域稱之爲一個虛擬的局域網。

　　vlan是二次的隔離，ip的子網是三層的隔離

　　注意：二層的隔離應該和三層隔離的隔離保持一致。

　　vlan的劃分的倆種方式：

　　1，是基於端口的

　　2，是基於標籤（tag）的：tag vlan ，它會把數據鏈路層的進行一些處理。

基於端口的vlan圖：

123端口是連電腦的，而4號端口是用來鏈接另外一臺交換機廣播的，因此給1發廣播包，會在本身交換機裏劃分好的1234廣播，沒個端口號都有標記，標記本身是哪一個vlan，它只會在和1同樣vlan裏廣播，到了4，會把包發到和4鏈接的第二臺交換機的端口，而後進行第二次廣播，只會在一樣的vlan裏廣播。

　　基於端口的弊端是，若是不跨交互機無所謂，能夠各自在各自的vlan裏廣播，若是跨交換機，那麼每個vlan就須要預留一個端口，就會很亂，多了端口也須要預留不少。

　　基於tag標籤的vlan

　　　　1，數據格式：

　　　　由於802.1Q這個協議的規定，它把以太網的協議的數據幀進行了改動，源mak和目標mak，在這12個字節後加了4個字節的vlan標記，其中4個字節的vlan標記中，有12個比特位專門存vlanID，等於111111111111，等於2的12次方-1，等於一共4095，0到4095是4096個，可是有效值範圍是1-4094。即802.1Q協議規定一臺交換機最多劃分4096個vlan（雲計算時代根本不夠用。後來出現vxlan）　　

　　　　注：802.1Q協議不是計算機內工做的，是交換機學會的協議，是在交換機裏工做的。

　　　　2，交互機的端口分爲兩類

　　　　　　access口：鏈接計算機，就是計算機鏈接交換機的口，收的時候加上vlan標記，發的時候去掉vlan標記。

　　　　　　trunk口：交換機彼此互連的端口，能夠同時劃分多個vlan，trunk收到的包，有vlan標記，是accrss口加的，它發的包不會去掉vlan標記，由於它是發給另外一個交換機的，另外一個交互機是靠vlan標記來知道廣播給哪些端口的。（不能用accrss口來代替。）

　　　　根據tag vlan圖，假如電腦pc A-1要往外發數據包，我的計算機鏈接到交換機的access口，交換機accrss口會遵循802.1Q協議，首先物理層彙總，而後到數據鏈路層，把數據幀12字節後面加上4個字節的vlan標記，其中vlan標記裏12個比特位寫的是vlan id，假如就寫個一，封好以後，轉成物理層開始廣播，只在屬於vlan一里進行廣播，和基於端口的目前同樣，假如pc A-2收到這個包，首先到2號accrss口，它如今是收包，而後發給pc A-2計算機，accrss口在發包的時候，會把包拆開，看到802.1Q標記，而後看到其中12個比特位的vlan ID，是一，若是不是一，就不要，是一就發給pc A-2，可是發的時候會把這4個字節的vlan標籤去除掉，再發給pc A-2，因此從始至終，計算機感受不到vlan標記的存在。

　　　　總結：accrss口，在收到計算機收到數據包時，會加上4個比特位的vlan標記，在發送包給計算機時，會去掉4個比特位的vlan標記。

　　　　注意：一個accrss口只能劃分給一個vlan，而一個trunk口能夠同時劃分給多個vlan。

　　　　拓展：怎麼把兩個交換機作成一個交換機，須要各留一個trunk口，還須要各留一個備份線。

　　A類，劃分網絡位少，主機位多，但凡劃分一個網絡位，一個網絡裏主機數很是多

　　B類，適中，公司通常用B類，之後拓展，主機位夠用。

　　C類，劃分的網絡位多，主機位少，網絡多，可是每一個網絡位的主機位只有0到255,由於0用來當網絡地址，255用來當本網段的廣播地址，1用來當網關地址，因此只有253個主機位能用。

　　注：網絡位就是能劃分多少局域網，主機位是一個局域網有多少個機器能夠鏈接使用。

四，網絡相關操做與配置

網卡名字

查看主板上鍊接的網卡。（lspci | grep -i eth）

查看是否鏈接網線，link ok，表明鏈接 (mii-tool eth0),排除網線是否有問題。

ifconfig，查看全部激活的網卡信息。