Linux 入门记录：十四、网络基础
一、IP地址
IP 地址是因特网上的每个网络节点在全球范围内的唯一标识符，一个 IP 地址唯一标识一个主机（严格来说是标识一个网卡接口 network interface card）。
现在应用最为广泛的是 IPv4 地址，已逐渐向 IPv6 地址切换。IPv4 地址为 32 位长，IPv6 地址为 128 位长。这里主要讨论 Ipv4 地址。
一个 IPv4 地址分为两个部分：网络部分（网络号）和主机部分（主机号）。网络部分用来标识所属网络区域，主机部分用来标识该区域中的哪台主机。
所以整个 Internet 上的每台计算机都依靠各自惟一的 IP 地址来标识。
二、IPv4地址
IPv4 地址是一个 32 位的二进制串，如 11001010011100010100010010101101 。为了提高可读性，我们常把 32 位 IPv4 地址中的每 8 位转换为对应的十进制，并在每个十进制数之间插入一个点，即 202.113.68.173，这种记法就是常用的点分十进制记法。
三、子网掩码
子网掩码（subnet mask）又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩，它是一种用来指明一个 IP 地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在，它必须结合 IP 地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个 IP 地址划分成网络地址和主机地址两部分。子网掩码是一个 32 位地址，用于屏蔽 IP 地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该 IP 地址是在局域网上，还是在远程网上。（引用自互动百科）
怎样判断不同 IP 在同一个局域网（网段）？
方法1：比较它们的网络号是否相同。
将 IP 号和子网掩码进行与运算，就可以得到网络号了。
方法2：直接用一台电脑 ping 另一台电脑的 IP。
如果收到数据包，则在同一局域网；如果接收超时，则不在同一局域网。
四、同一网络之间进行通信
同一网络下，主机之间基于 ARP 协议解析出对方的 MAC 地址，通过交换机实现信息帧的转发，进而实现通信。
1. MAC地址（Media Access Control Address，媒体访问控制地址）
MAC 地址中的 MAC ，人们习惯上把它称之为网卡地址、硬件地址、适配器地址，是一种物理地址，如同我们的身份证号，具有全球唯一性。
MAC 地址用一个十六进制数字来表示，共 6 字节 48 位，前 3 字节（高 24 位）是由 IEEE 的注册管理机构 RA 负责给不同厂家分配的代码，也称为“编制上唯一的标识符”，后 3 字节（低 24 位）由各厂家自行指派给生产的适配器接口，称为扩展标识符（唯一性）。一个地址块可以生成 2 ^ 24 个不同的地址。
2. ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）
在 TCP/IP 网络环境下，每个主机都分配了一个 IP 地址，这种互联网地址是在网际范围标识主机的一种逻辑地址。为了让报文在物理网路上传送，必须知道对方目的主机的物理地址（MAC 地址）。这样就存在把 IP 地址变换成 MAC 地址的地址转换问题。以以太网环境为例，为了正确地向目的主机传送报文，必须把目的主机的 IP 地址转换成为 MAC 地址。这就需要在互连层有一组服务将 IP 地址转换为相应的 MAC 地址，这组协议就是 ARP 协议。APR 协议实现了通过 IP 地址解析出物理地址，保证了通信的顺利进行。
3. 交换机（switch hub）
交换机是一种用于电（光）信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路，实现信息帧的转发，也称为交换式集线器。
五、不同网络之间通信
不同的网络下，需要经过路由（网关）转发实现主机间的通信。实现路由转发的可以是路由器（网关）或具有路由功能的主机。
路由
在不同网络之间传输数据的功能叫做路由功能，具有路由功能的设备叫做路由器，路由器一般有多个接口，连接到不同的网络中，并且通过路由表进行数据转发。
路由表中包含一系列路由规则，可用于判断网络流量的导向目的地。
六、域名
IP 地址很难记忆，使用一个名称更容易。用于表示 TCP/IP 地址的名字被称为域名。
一个完整的域名分为三个部分，用 "." 分割：
- 类型：标识该域名的类型（com, net, org, edu, gov 等等）
- 域名：域名称
- 主机名：该域中的某台主机名称
例如 "www.cnblogs.com"，"www" 主机名，"cnblogs" 域名，"com" 类型，连起来就是“cnblogs.com这个域名下的 www 主机”。
七、DNS（Domain Name System，域名解析服务器）
每个域名代表一个 IP，而 DNS 服务器就是用来在域名和 IP 之间进行双向解析的。
八、基本网络配置参数
1. 配置一个局域网通信的计算机，需要：
- IP 地址
- 子网掩码
2. 配置一个跨网段通信的计算机，需要：
- IP 地址
- 子网掩码
- 网关
3. 配置一个可上网通信的计算机，需要：
- IP 地址
- 子网掩码
- 网关
- DNS
参考链接：
