重學網絡系列之（個人名字叫IP）

前言

文本已收錄至個人GitHub倉庫，歡迎Star：https://github.com/bin392328206/six-finger
種一棵樹最好的時間是十年前，其次是如今

叨絮

今天咱們的主角是IP，這傢伙天生麗質難自棄，在網絡的世界，他但是一等公民。今天咱們就一塊兒來聊聊IP這個傢伙

• 重學網絡系列之（HTTP的前世此生）

凡全部相，皆是虛妄；若見諸相非相，即見如來。

面試題 說說你怎麼查看當前服務器的ip

哈哈，這個題是否是很簡單，不是搞技術的均可能知道，有如下的方式

• 在 Windows 上是 ipconfig
• 在 Linux 上是 ifconfig。
• 還有一個在Linux上是  ip addr

那ifconfig 和ip addr 的區別呢？有時候面試的時候，想深挖一些東西真的很難，由於不少人第一連就不行了。。你們能夠在下方留言看看。。

IP地址

P 地址是一個網卡在網絡世界的通信地址，至關於咱們現實世界的門牌號碼。既然是門牌號碼，不能你們都同樣，否則就會起衝突。比方說，假如你們都叫六單元 1001 號，那快遞就找不到地方了。因此，有時候我們的電腦彈出網絡地址衝突，出現上不去網的狀況，多半是 IP 地址衝突了。

舉個例子 10.100.122.2 就是一個 IP 地址 這個地址被點分隔爲四個部分，每一個部分 8 個 bit，因此 IP 地址總共是 32 位。這樣產生的 IP 地址的數量很快就不夠用了。由於當時設計 IP 地址的時候，哪知道今天會有這麼多的計算機啊！由於不夠用，因而就有了 IPv6，也就是 inet6fe80::f816:3eff:fec7:7975/64。這個有 128 位，如今看來是夠了，可是將來的事情誰知道呢？

地址分類

IP 目前是被分爲了5類，固然咱們就看咱們用的最多的3類就行了

在網絡地址中，至少在當時設計的時候，對於 A、B、 C 類主要分兩部分，前面一部分是網絡號，後面一部分是主機號。這很好理解，你們都是六單元 1001 號，我是小區 A 的六單元 1001 號，而你是小區B 的六單元 1001 號

你們看看是否是很熟悉，我相信你們公司的局域網的地址開頭基本上是10.0開頭的吧，而咱們用本身電腦組的虛擬機局域網大部分確定是192.168開頭的

公有IP地址和私有IP地址

在平常的工做中，幾乎不用劃分 A 類、B 類或者 C 類，因此時間長了，不少人就忘記了這個分類。可是有一點仍是要注意的，就是公有 IP 地址和私有 IP 地址。

咱們繼續看上面的表格。表格最右列是私有 IP 地址段。平時咱們看到的數據中內心，辦公室、家裏或學校的 IP 地址，通常都是私有 IP 地址段。由於這些地址容許組織內部的 IT 人員本身管理、本身分配，並且能夠重複。所以，你學校的某個私有 IP 地址段和我學校的能夠是同樣的。

MAC地址

相似於fa:16:3e:c7:79:75 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff 這個被稱爲MAC 地址，是一個網卡的物理地址，用十六進制，6 個 byte 表示。MAC 地址是一個很容易讓人「誤解」的地址。由於 MAC 地址號稱全局惟一，不會有兩個網卡有相同的MAC 地址，並且網卡自生產出來，就帶着這個地址。不少人看到這裏就會想，既然這樣，整個互聯網的通訊，所有用 MAC 地址好了，只要知道了對方的 MAC 地址，就能夠把信息傳過去。

這樣固然是不行的。一個網絡包要從一個地方傳到另外一個地方，除了要有肯定的地址，還須要有定位功能。而有門牌號碼屬性的 IP 地址，纔是有遠程定位功能的。

例如，你去杭州市網商路 599 號 B 樓 6 層找劉超，你在路上問路，可能被問的人不知道 B 樓是哪一個，可是能夠給你指網商路怎麼去。可是若是你問一我的，你知道這個身份證號的人在哪裏嗎？可想而知，沒有人知道。

MAC 地址更像是身份證，是一個惟一的標識。它的惟一性設計是爲了組網的時候，不一樣的網卡放在一個網絡裏面的時候，能夠不用擔憂衝突。從硬件角度，保證不一樣的網卡有不一樣的標識

因此，MAC 地址的通訊範圍比較小，侷限在一個子網裏面。例如，從 192.168.0.2/24 訪問192.168.0.3/24 是能夠用 MAC 地址的。一旦跨子網，即從 192.168.0.2/24 到 192.168.1.2/24，MAC地址就不行了，須要 IP 地址起做用了

面試題 怎麼給本身的電腦設置ip

有下面的方式設置ip

• sudoifconfigeth110.0.0.1/24 sudo ifconfig eth1 up
• sudoipaddradd10.0.0.1/24deveth1 sudo ip link set up eth1

你可能會問了，本身配置這個自由度太大了吧，我是否是配置什麼均可以？若是配置一個和誰都不搭邊的地址呢？例如，旁邊的機器都是 192.168.1.x，我非得配置一個 16.158.23.6，會出現什麼現象呢？

不會出現任何現象，就是包發不出去唄。

緣由

你們能夠試試，你發現你ping的時候，包根本發不出去，緣由就是重點來了，很重要的一個結論，重要的事情說三遍

• 只要是在網絡上跑的包，都是完整的，能夠有下層沒上層，絕對不可能有上層沒下層。
• 只要是在網絡上跑的包，都是完整的，能夠有下層沒上層，絕對不可能有上層沒下層。
• 只要是在網絡上跑的包，都是完整的，能夠有下層沒上層，絕對不可能有上層沒下層。

你們來反推一下哈 咱們既然要發一個包出去，就算是交換機對吧，他們的通訊在網絡裏面的數據鏈路層，咱們說的mac層，那你想，我本身是16.158.23.6 本身的mac地址，咱們本身確定知道，可是我並知道 192.168.x.x的mac地址，我怎麼辦呢，我確定要想辦法知道他mac地址，這裏會有一個判斷的過程，若是目標地址跟我是一個網段的，那我就發arp協議，就能獲取到了，就像咱們在一間辦公室，我確定就直接喊，小六六把你的東西遞給我下。可是咱們看，此時呢，咱們的網段不一樣是吧，那咱們就要先找到網關，也就是16.158.x.x的網關，把包發給他，而後再發到192.168.x.x的時候，他會發現mac地址跟本身網關的地址對不上，因此是不會接收這個包的。

動態主機配置協議（DHCP）

原來配置 IP 有這麼多門道兒啊。你可能會問了，配置了 IP 以後通常不能變的，配置一個服務端的機器還能夠，可是若是是客戶端的機器呢？我抱着一臺筆記本電腦在公司裏走來走去，或者白天來晚上走，每次使用都要配置 IP 地址，那可怎麼辦？還有人事、行政等非技術人員，若是公司全部的電腦都須要 IT人員配置，確定忙不過來啊。

所以，咱們須要有一個自動配置的協議，也就是稱動態主機配置協議（Dynamic Host ConfigurationProtocol），簡稱DHCP。

若是一個網絡管理員在網絡裏面配置了DHCP Server的話，他就至關於這些 IP 的管理員。他馬上能知道來了一個「新人」。這個時候，咱們能夠體會 MAC 地址惟一的重要性了。當一臺機器帶着本身的 MAC地址加入一個網絡的時候，MAC 是它惟一的身份，若是連這個都重複了，就沒辦法配置了。只有 MAC 惟一，IP 管理員才能知道這是一個新人，須要租給它一個 IP 地址，這個過程咱們稱爲DHCPOffer。同時，DHCP Server 爲此客戶保留爲它提供的 IP 地址，從而不會爲其餘 DHCP 客戶分配此 IP地址。

DHCP協議中的報文

DHCP報文共有一下幾種：

• DHCP DISCOVER ：客戶端開始DHCP過程發送的包，是DHCP協議的開始
• DHCP OFFER ：服務器接收到DHCP DISCOVER以後作出的響應，它包括了給予客戶端的IP（yiaddr）、客戶端的MAC地址、租約過時時間、服務器的識別符以及其餘信息
• DHCP REQUEST ：客戶端對於服務器發出的DHCP OFFER所作出的響應。在續約租期的時候一樣會使用。
• DHCP ACK ：服務器在接收到客戶端發來的DHCP REQUEST以後發出的成功確認的報文。在創建鏈接的時候，客戶端在接收到這個報文以後纔會確認分配給它的IP和其餘信息能夠被容許使用。
• DHCP NAK ：DHCP ACK的相反的報文，表示服務器拒絕了客戶端的請求。
• DHCP RELEASE ：通常出如今客戶端關機、下線等情況。這個報文將會使DHCP服務器釋放發出此報文的客戶端的IP地址
• DHCP INFORM ：客戶端發出的向服務器請求一些信息的報文
• DHCP DECLINE :當客戶端發現服務器分配的IP地址沒法使用（如IP地址衝突時），將發出此報文，通知服務器禁止
• 使用該IP地址。

DHCP 的 工做流程：

結尾

今天咱們瞭解了網絡的基礎元素IP Mac，有了IP Mac至關於人有了身份證，你就能在這個國家有一個惟一的標識，在網絡的世界也是同樣的，而後咱們還了解DHCP協議(至關於出生證實吧)。。從明天開始咱們就能夠去其餘地方冒險了。。

參考

• IP詳談
• DHCP 工做原理

平常求贊

好了各位，以上就是這篇文章的所有內容了，能看到這裏的人呀，都是真粉。

創做不易，各位的支持和承認，就是我創做的最大動力，咱們下篇文章見

微信 搜 "六脈神劍的程序人生" 回覆888 有我找的許多的資料送給你們