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網絡基礎.md

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網絡基礎
網絡,Linux,Note
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OSI七層協議

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ip表頭

IP 表头里面含有： TTL, Protocol, 来源地址与目标地址也就够了！而这个 IP 表头的来源与目标 IP ，以及那个判断通过多少路由器的 TTL ，就能了解到这个 IP 将被如何传送到目的端吶。

IP地址

包含Net_ID和Host_ID

在同一个网段内，Net_ID 是不变的，而 Host_ID 则是不可重复，此外，Host_ID 在二进制的表示法当中，不可同时为 0 也不可同时为 1 ，因为全为 0 表示整个网段的地址 (Network IP)，而全为 1 则表示为广播的地址 (Broadcast IP)。例如上面的例子当中，192.168.0.0 (Host_ID 全部为 0)以及 192.168.0.255 (Host_ID 全部为 1) 不可用来作为网段内主机的 IP 设定，也就是说，这个网段内可用来设定主机的 IP 是由 192.168.0.1 到 192.168.0.254；

IP 的分级

IP 网段分为五种等级， 每种等级的范围主要与 IP 那 32 bits 数值的前面几个位有关，基本定义如下：

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

Netmask, 或称为 Subnet mask (子网掩码)

那到底是什么参数来达成子网的切分呢？那就是 Netmask (子网掩码) 的用途啦！这个 Netmask 是用来定义出网域的最重要的一个参数了！不过他也最难理解了～@_@。为了帮助大家比较容易记忆住 Netmask 的设定依据，底下我们介绍一个比较容易记忆的方法。同样以 192.168.0.0 ~ 192.168.0.255 这个网域为范例好了，如下所示，这个 IP 网段可以分为 Net_ID 与 Host_ID，既然 Net_ID 是不可变的，那就假设他所占据的 bits 已经被用光了 (全部为 1)，而 Host_ID 是可变的，就将他想成是保留着 (全部为 0)，所以， Netmask 的表示就成为：

192.168.0.0~192.168.0.255 这个 C Class 的 Netmask 说明
第一个 IP： 11000000.10101000.00000000.00000000
最后一个 ： 11000000.10101000.00000000.11111111
            |----------Net_ID---------|-host--|
Netmask  ： 11111111.11111111.11111111.00000000  <== Netmask 二进制
         ：   255   .  255   .  255   .   0      <== Netmask 十进制
特别注意喔，netmask 也是 32 位，在数值上，位于 Net_ID 的为 1 而 Host_ID 为 0

将他转成十进制的话，就成为255.255.255.0啦！ 这样记忆简单多了吧！照这样的记忆方法，那么 A, B, C Class 的 Netmask 表示就成为这样：


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

所以说， 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

好了，刚刚提到 Class C 还可以继续进行子域 (Subnet) 的切分啊，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