网络基础三 ARP 地址分类 NAT技术

第1章 OSI回顾

1.1 TCP/IP协议族组成

应用层 主机到主机层   互联网层   网络接入层

1.2 总结应用层掌握的协议与端口号对应关系

http（80） telnet（23） ftp（21/20） smtp（25） dns（53） pop3（110） tftp（69）

1.2.1 总结传输层掌握的协议（tcp与udp对比关系）

cat /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range    ---随机端口号查看文件

socket条目信息（五元组概念）

1.3 TCP 三次握手与四次挥手过程

1.3.1 TCP 十一种状态转换关系

第2章 ARP 协议

ARP协议也就是地址解析协议，RARP协议是逆地址解析协议

2.1 ARP协议作用

能实现任意网络地址到任意物理地址的转换。也就是说将IP地址对应当相应的物理地址中，因为数据链路层要通过物理地址来寻找你要传输数据的机器，这样才能通过数据链路层往外传输数据。

2.2 ARP协议的工作原理

主机向自己所在的网络广播一个ARP请求（该请求包含目标机器的网络地址），同时网络上其他机器都将收到这个请求，但只有被请求的目标机器会回应一个ARP应答（其中包含了自己的物理地址）。

图2-1 arp 解析过程

2.3 ARP请求的报文格式

2.4 Linux中ARP高速缓存的查看和修改方法

2.4.1 查看ARP缓存

[root@znix ~]# arp -a

? (10.0.0.8) at 00:0c:29:e6:84:c9 [ether] on eth0

? (10.0.0.202) at 00:0c:29:04:aa:b0 [ether] on eth0

? (10.0.0.2) at 00:50:56:fe:e2:da [ether] on eth0

? (10.0.0.1) at 00:50:56:c0:00:08 [ether] on eth0

2.4.2 删除IP为10.0.0.8 对应的ARP缓存

[root@znix ~]# arp -d 10.0.0.8

2.4.3 添加IP为10.0.0.8 和 对应的ARP缓存

[root@znix ~]# arp -s 10.0.0.8 00:0c:29:e6:84:c9

第3章 IP地址

3.1 ip地址定义（常见的地址版本位ipv4和ipv6）

IP是英文Internet Protocol的缩写形式。IP协议要求所有参加Internet的网络节点要有一个统一规定格式的地址，简称IP地址。

在Internet上通信必须采用这种32位的通用地址格式，才能保证Internet网成为向全球的开放互联数据通信统。

点分十进制：

IP地址可表达为二进制格式和十进制格式。

采用点将32位数字进行分割位4段，每8位一段的二进制数，但二进制数并不便于记忆，因此转换位10进制数显示，即点分十进制。

3.2 十进制与二进制转换

3.2.1 基准数值

十进制	128	64	32	16	8	4	2	1
二进制	10000000	01000000	00100000	00010000	00001000	00000100	00000010	00000001

3.2.1.1 示例 十进制转二进制

192.168.19.200

11000000.10101000.00010011.11001000

3.2.1.2 示例 二进制转十进制

11000100.10100100.10000111.11011100

196.164.135.220

3.3 ip地址的分类

3.3.1 按照范围

IP地址分为5类，常见的地址是A、B、C类。

地址分类	可用范围	保留地址范围
A	1.0.0.0   到 126.0.0.0	0.0.0.0 和127.0.0.0
B	128.0.0.0到191.254.0.0	128.0.0.0和191.255.0.0
C	192.0.1.0到223.255.254.0	192.0.0.0 和 223.255.225.0
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	255.255.255.255 用于广播

3.3.2 ip地址分类详解

3.3.3 特殊ip地址说明：

 127.0.0.1

表示环回地址，进行测试使用，验证本地tcp协议簇安装是否正确。

 0.0.0.0

主机位全为0的成为网络地址。

 255.255.255.0

主机位全为1的成为广播地址，即向所有人发出消息。

3.3.4 按网络通信方式划分

三种常见的网络通讯类型

 单播（点到点）

就是点到点的通讯，例如A-B的通信方式

 组播

也是一对多的方式，但是可以根据需要进行接收，如果不想接收可以进行过滤

 广播（广播域）

在一定的范围内，所有成员都会收到信息，称为广播信息，并且每个成员都要收取，都要进行处理。

3.3.5 根据通讯类型划分

 网络地址

表示在网络的ipv4主机地址范围内，最小地址保留位网络地址，此地址的主机部分的每个主机位均为0.

 广播地址

用于向局域网络中的所有主机发送数据的特殊地址。广播地址使用该网络范围内的最大地址，即主机位全部为1的地址。

 主机地址

分配给网络中终端设备的地址。

3.3.6 总结

0和255 作为主机的地址，是不能进行分配使用的，只有0-255之间的地址可以进行分配为主机地址使用。

根据主机地址范围取值，可以引入一个公式：

可以分配的次方的 个地址 ，没有能够承载怎么大的子网的路由设备。客户端承受不了这么多的广播。

3.5.3 子网掩码

利用掩码标识主类地址信息

点分十进制表示 ，每8位为一组，总共4组

只要是网络位二进制为1 主机位为0

类别	起始位	开始	结束	点分十进制掩码
A	0	0.0.0.0	127.0.0.0	255.0.0.0
B	10	128.0.0.0	191.255.0.0	255.255.0.0
C	110	192.0.0.0	223.255.255.0	255.255.255.0

3.5.4 子网划分示例 【172.16.0.0/18】

1. 可以划分几个子网，子网网络地址是什么

4

172.16.0.0

172.16.64.0

172.16.128.0

172.16.192.0

2. 子网掩码是什么

255.255.192.0

3. 每一个子网中，可以的主机地址范围是什么

172.16.00000000.00000000  172.16.0.1

172.16.00111111.11111111  172.16.63.254

172.16.01000000.00000000  172.16.64.1

172.16.01111111.11111111  172.16.127.254

172.16.10000000.00000000  172.16.128.1

172.16.10111111.11111111  172.16.191.254

172.16.11000000.00000000  172.16.192.1

172.16.11111111.11111111  172.16.255.254

3.5.5 192.168.1.0/28 地址对应掩码地址、主机地址、以及每段子网中的网络地址和广播地址。

128 64 32 16 8 4 2 1

掩码地址：

255.255.255.240

主机地址