day-28 操作系统基础网络章节④子网划分

00.课程介绍部分
    1.IP地址划分方式(子网划分)
    2.系统路由配置和方法   centos6 centos7
      查看系统路由表信息:netstat -rn / ip route show / route -n
    3.企业办公环境上网原理
      虚拟主机网络通讯原理
    4.系统中在常用网络相关命令
01.课程知识回顾部分
    1.掌握TCP/UDP协议概念/特点
        TCP:安全可靠    传输效率不高
        UDP:传输效率高  安全性不高
    2.TCP协议三次握手/四次挥手
    3.TCP十一种状态集转换
    4.网站重要协议原理 DNS ARP
02.ARP协议原理:
    动态:动态更新或者添加ARP表信息  定期更新 (默认)
        应用:主机网络中主机会经常发生变化  办公环境

    静态:手工配置ARP表信息         永久保留
        应用:网络中网线与主机位置不经常变化  数据中心IDC机房
03.IP地址概念
    作用:主机身份标识 实现不同网段之间的通讯

    IPV4: IP数据包 32bit二进制表示 
          每8位为一组,构成4组8位数据
          8bit.8bit.8bit.8bit  --> 十进制表示IP地址 --> 十进制数.十进制数.十进制数.十进制数
          点分十进制地址
          32 2的32次方   4294967296  0.0.0.0 255.255.255.255

    IPV6: IP数据包 128bit二进制表示
          128 2的128次方
          解决IPV4枯竭问题
          IPV6 --> IPV4 使正常使用时感觉还是IPV4


    IPV4:书写方式 二进制 --> 十进制
    练习题:
    十进制--二进制:192.168.20.100
    算法公式:求差运算(大于等于相应二进制位十进制数,就做求差运算,并将二进制位置为1)

    11000000.10101000.00010100.01100100


    二进制--十进制:11001100.00110011.11110000.00001111
    算法公式:求和运算  204.51.240.15
    了解二进制 十进制转换关系

    逢二进一

    IPV4:分类方式

    按照IP地址范围进行分类  A B C D E
    简单的说,IP地址分5类,常见的地址是A、B、C类
    A   1.0.0.0     到   126.0.0.0       (0.0.0.0 和127.0.0.0保留)
    B   128.0.0.0   到   191.254.0.0     (128.0.0.0和191.255.0.0保留)
    C   192.0.1.0   到   223.255.254.0   (192.0.0.0和223.255.255.0保留)
    D   224.0.0.0   到   239.255.255.255  用于多点广播 
    E   240.0.0.0   到   255.255.255.254  保留(255.255.255.255用于广播)

    按照IP地址用途进行分类(缓解IP地址枯竭)
    私网地址:局域网内不能重复出现的地址,但是在互联网范围内可以重复使用
            私网地址信息不能出现在公网路由器的路由表中
            NAT技术:将私网地址映射为公网地址,实现访问外网
    公网地址:全球唯一的IP地址


    按照IP地址通讯方式划分:
    单播地址: 主机网卡上IP地址
    组播地址: D类地址
    广播地址: 主机位全为1,就是广播地址  192.168.1.0 c类地址 11111111=255 即192.168.1.255为广播地址
              主机位全为0,就是网络地址 192.168.1.0 c类地址 00000000=0  192.168.1.0
    一个网段: 192.168.1.0 里面可以拥有多少IP地址
             192.168.1.1~192.168.1.254  2的n次方-2=局域网中可用IP地址数量 n表示有多少主机位 2(广播地址 网络地址) 
             2的8次方=256-2=254  可以配置多少电脑  254-1=253 -1 网关地址 (一般为开头或结尾  192.168.1.1  192.168.1.254)


    高可用服务:主机A -正在运行的信息(组播信息)- 主机B
              当主机A宕机时,主机B收不到信息  备份主机B变为主机A


    IP子网划分:
    什么是子网划分:将一个大的网段 划分成几个小的网段
    服务器主机(公网地址)  运营商  172.16.0.0 B类
    172.16.0.1 172.16.0.2 172.16.0.3

    2的16次方-2=65533 用了3个  浪费了六万多啊

    不划分子网问题:
    01.网络地址浪费(公网)
    02.容易产生大量广播,影响服务器主机性能
    03.路由器负载压力加大

    如何进行子网划分:
    大的网段:172.16.0.0
    掩码概念:32bit表示  每8位一组  标识网络位

    例:  172.16.0.0
                                        ==255.0  .0.0   ==/8  A类
    11111111.11111111.00000000.00000000 ==255.255.0.0   ==/16 B类
                                        ==255.255.255.0 ==/24 C类
        子网(网络位)
    172.16.  0   00000000 . 00000000    ==255.255.128.0 ==/17


    172.16.  0   0000000.  00000000     子网01 
    广播地址: 172.16.  0   1111111.  11111111 
    子网网络地址: 172.16.0.0  
    子网掩码信息: 255.255.128.0
    子网多少主机: 172.16.0.1 ~ 172.16.127.254

    172.16.  1   0000000.  00000000     子网02
    广播地址: 172.16.  1   1111111.  11111111
    子网网络地址: 172.16.128.0 
    子网掩码信息: 255.255.128.0   
    子网多少主机: 172.16.128.1 ~ 172.16.255.254   

 
    172.16.0.0/18  
    1) 可以划分几个子网 每个子网网络地址?
    2) 子网掩码?
    3) 每个子网 主机地址范围  

    企业问题: 需要对网络划分子网
    一个企业, 多个部门; 开发部(10) 运维部(20) 财务(5) 高层(30)
    192.168.10.0/24  C网段  -- 子网划分
    开发部: 192.168.10.1-10 
    运维部: 192.168.10.11-30    连接在一台交互机
    财务部: 192.168.10.31-35
    高管部: 192.168.10.36-65

    第一种情况: 平均划分
    需要有6个主机位
    2个子网位
    4个子网

    第二种情况: 按需划分 麻烦
    192.168.10.0/24
    10个主机  2的4次方 16 - 2 14 - 1 13

    192.168.10.0/28   0000 0000
    192.168.10.1 ~ 192.168.10.14  开发部门
 
    192.168.10.16/28  0001 0000   运维部门
    20个主机  2的5次方 32 -3 =29
    000  10000
    192.168.10.0/27  
    192.168.10.17 - 192.168.10.30
04. 课程知识总结
    1. arp协议中 动态arp 静态arp
    2. IP地址概念 IPv4地址组成
    3. IP地址分类 
    a 按地址范围
    b 按地址用途      NAT 
    b 按地址通讯方式  网络地址 广播地址
    4. IP地址子网划分
作业:
    01. 划分出四个部分子网网络地址信息 掩码信息 主机范围   
    02. 将自己唯一一个虚拟主机环境调整好


第一题:
    网络地址:192.168.10.00 000000
    掩码信息:255.255.192.0
    主机范围:192.168.10.1   ~ 192.168.10.63

    网络地址:192.168.10.01 000000
    掩码信息:255.255.192.0
    主机范围:192.168.10.64  ~  192.168.10.126

    网络地址:192.168.10.10 000000
    掩码信息:255.255.192.0
    主机范围:192.168.10.127  ~  192.168.10.191

    网络地址:192.168.10.11 000000
    掩码信息:255.255.192.0
    主机范围:192.168.10.192  ~  192.168.10.254
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