1、什么是IP地址

( 32=4*8 ; 255(D)=1111 1111(B) =2⁸-1 )
所謂IP地址就是給每個連接在Internet上的主機分配的一個32bit地址。按照TCP/IP協(xié)議規(guī)定，IP地址用二進(jìn)制來表示，每個IP地址長32bit，比特?fù)Q算成字節(jié)，就是4個字節(jié)。例如一個采用二進(jìn)制形式的IP地址是“00001010000000000000000000000001”，這么長的地址，人們處理起來也太費勁了。為了方便人們的使用，IP地址經(jīng)常被寫成十進(jìn)制的形式，中間使用符號“.”分開不同的字節(jié)。于是，上面的IP地址可以表示為“10.0.0.1”。IP地址的這種表示法叫做“點分十進(jìn)制表示法”，這顯然比1和0容易記憶得多。

什么是子網(wǎng)掩碼
（默認(rèn)子網(wǎng)掩碼就是網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)識長度置1，主機標(biāo)識的長度置0，32位IP剩余不用位置，置為默認(rèn)值）
（即網(wǎng)絡(luò)地址置1，主機地址置0，32位IP剩余不用位置1）

IP地址分類：按網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)識長度，主機標(biāo)識的長度，32位IP剩余不用位，置為默認(rèn)值
，

子網(wǎng)掩碼就是判斷兩個IP地址，是不是在同一個網(wǎng)段(或稱子網(wǎng))，在同一網(wǎng)段的兩個地址，可以直接通信。
子網(wǎng)掩碼(subnet mask)又叫網(wǎng)絡(luò)掩碼、地址掩碼、子網(wǎng)絡(luò)遮罩，
它是一種用來指明一個IP地址的哪些位標(biāo)識的是主機所在的子網(wǎng)以及哪些位標(biāo)識的是主機的位掩碼。
子網(wǎng)掩碼不能單獨存在，它必須結(jié)合IP地址一起使用。子網(wǎng)掩碼只有一個作用，就是將某個IP地址劃分成網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址兩部分。

2、什么是網(wǎng)關(guān)

路由：是指分組從源到目的地時，決定端到端路徑的網(wǎng)絡(luò)范圍的進(jìn)程
調(diào)制解調(diào)器：把計算機的數(shù)字信號翻譯成可沿普通電話線傳送的模擬信號
網(wǎng)關(guān)(Gateway)又稱網(wǎng)間連接器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器。網(wǎng)關(guān)就是一個網(wǎng)絡(luò)連接到另一個網(wǎng)絡(luò)的“關(guān)口”。也就是網(wǎng)絡(luò)關(guān)卡。
所有網(wǎng)絡(luò)都有一個邊界，限制與直接連接到它的設(shè)備的通信。因此，如果網(wǎng)絡(luò)想要與該邊界之外的設(shè)備，節(jié)點或網(wǎng)絡(luò)通信，則它們需要網(wǎng)關(guān)的功能。網(wǎng)關(guān)通常被表征為路由器和調(diào)制解調(diào)器的組合。
網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)邊緣實現(xiàn)，并管理從該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部或外部定向的所有數(shù)據(jù)。當(dāng)一個網(wǎng)絡(luò)想要與另一個網(wǎng)絡(luò)通信時，數(shù)據(jù)包將傳遞到網(wǎng)關(guān)，然后通過最有效的路徑路由到目的地。除路由數(shù)據(jù)外，網(wǎng)關(guān)還將存儲有關(guān)主機網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部路徑的信息以及遇到的任何其他網(wǎng)絡(luò)的路徑。

3、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址

一般默認(rèn)1地址為默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址如下：
A的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址192.168.1.1
B的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址192.168.2.1

假設(shè)我們有兩個網(wǎng)絡(luò)：

• 網(wǎng)絡(luò)A的IP地址范圍為“192.168.1.1--------192.168.1.254”，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0
• 網(wǎng)絡(luò)B的IP地址范圍為“192.168.2.1--------192.168.2.254”，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0
  

4、什么DNS

DNS 是域名系統(tǒng) (Domain Name System) 的縮寫，是因特網(wǎng)的一項核心服務(wù)，它作為可以將域名和IP地址相互映射的一個分布式數(shù)據(jù)庫，能夠使人更方便的訪問互聯(lián)網(wǎng)，而不用去記住能夠被機器直接讀取的IP數(shù)串。

盡管IP地址能夠唯一地標(biāo)記網(wǎng)絡(luò)上的計算機，但I(xiàn)P地址是一長串?dāng)?shù)字，不直觀，而且用戶記憶十分不方便，于是人們又發(fā)明了另一套字符型的地址方案，即所謂的域名地址。IP地址和域名是一一對應(yīng)的，這份域名地址的信息存放在一個叫域名服務(wù)器(DNS，Domain name server)的主機內(nèi)，使用者只需了解易記的域名地址，其對應(yīng)轉(zhuǎn)換工作就留給了域名服務(wù)器。域名服務(wù)器就是提供IP地址和域名之間的轉(zhuǎn)換服務(wù)的服務(wù)器。
沒有域名的情況下可以使用IP+端口號訪問

國際域名
com域名，國際最廣泛流行的通用域名格式。國際化公司都會注冊·com域名，當(dāng)然也可以選擇以·net/.org為結(jié)尾的國際域名。例如表示工商企業(yè)的.com，表示創(chuàng)意創(chuàng)新的.xyz，表示網(wǎng)絡(luò)提供商的.net ，表示團體組織的.org 等域名后綴都沒有使用范圍限制。（“org”是英文“organization(組織)”的縮寫。意思是：各類組織機構(gòu)或非盈利團體性質(zhì)的域名。在注冊方面，org域名的資格沒有任何限制，任何一個國家的個人或企業(yè)均可注冊。）

國內(nèi)頂級域名
國內(nèi)域名，又稱為國內(nèi)頂級域名（national top-level domainnames，簡稱nTLDs），即按照國家的不同分配不同后綴，這些域名即為該國的國內(nèi)域名。中國國家頂級域名即是.cn，.cn域名由國家 工業(yè)和信息化部 管理，.cn域名注冊的管理機構(gòu)為 中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心 （ CNNIC ）。 截至2008年6月底，“.cn”域名注冊量達(dá)到1218.8萬個，超過德國·de 域名

5、IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)、DNS的關(guān)系

IP地址，標(biāo)示你電腦的身份！子網(wǎng)掩碼，可以標(biāo)示子網(wǎng)劃分的情況，所屬子網(wǎng)。默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，數(shù)據(jù)包默認(rèn)選擇的出口！一般是你的路由器地址！DNS服務(wù)器，把網(wǎng)站的域名轉(zhuǎn)換成計算機能看懂的IP地址！簡單來說，子網(wǎng)掩碼 就是判斷兩個IP地址，是不是在同一個網(wǎng)段(或稱子網(wǎng))，在同一網(wǎng)段的兩個地址，可以直接通信。不管是通過IP地址也好，還是通過“計算機名”，都是可以的。如果兩個IP地址，不在同一網(wǎng)段，這時候，要想通過IP地址訪問另一網(wǎng)段的計算機(也是IP地址)，就需要網(wǎng)關(guān)地址。網(wǎng)關(guān)地址就是出口的地址，而且，網(wǎng)關(guān)地址，是你最近的一個出口的地址。網(wǎng)關(guān)地址總是與你的計算機的IP地址是同一網(wǎng)段的。這一點是非常重要的。如果兩臺計算機，不在同一網(wǎng)段，如果想使用計算機名(就是類似于compute1、cp2之類的名稱，稱為NetBIOS名稱)，這時候，必須要使用WINS服務(wù)器來解析(或者手動編輯本機的hosts文件)，這就是WINS服務(wù)器的作用。

6、到底IPv4有多少個地址

私有IP地址段(可重復(fù)被使用，動態(tài)分配的，有分配自然也有回收)：
A類：10.0.0.0到10.255.255.255 1658萬個
B類：172.16.0.0到172.31.255.255 97.5萬個
C類：192.168.0.0到192.168.255.25 6.5萬個
公網(wǎng)IP地址段(不可重復(fù)被使用)：
A類：1.0.0.0----9.255.255.255 1.5億個
11.0.0.0-----126.255.255.255 19.07億個
B類：128.0.0.0-----172.15.255.255 0.43億個
172.32.0.0-----191.255.255.255 2.9億個
C類：192.0.0.0-------192.167.255.255 0.1億個
192.169.0.0-----223.255.255.255 1.68億個

合計約25.68億個可用公網(wǎng)IP地址、理論上是255255255*255約42億多個IP，
除去私有網(wǎng)段、網(wǎng)絡(luò)ID、廣播ID、保留網(wǎng)段、本地環(huán)回127.0.0.0網(wǎng)段、組播224.0.0.0網(wǎng)段、實際可用就是25.68億。

私有IP地址段是為了不至于每個PC手機都占有一個公網(wǎng)IP專門預(yù)留的、可以被每個家庭每個企業(yè)重復(fù)使用的、不可以被路由出去的，除非哪個公司有超過1600萬臺設(shè)備。

事實上全國人民有多少辦公電腦和個人手機的IP地址都集中在192.168.1.0這種C類IP地址網(wǎng)段的254個IP地址上。即全國人民更多時候在254以內(nèi)的團體中，這也是因為254以內(nèi)的團體光是家庭就是多少億了，就是說家庭隨處可見，254人以上的公司學(xué)校等不能隨處可見

有許多小微型企業(yè)安裝的是沒有固定IP的寬帶、家用寬帶幾乎全部是沒有固定IP的、也就是說外網(wǎng)的固定IP是從運營商動態(tài)獲取的、估計相當(dāng)于3個寬帶共用1個公網(wǎng)IP地址吧、中國沒有固定IP的寬帶不知道有沒有5億戶、大概需要將近2億個公網(wǎng)IP。再加上大中型企業(yè)有許多開通專線和帶公網(wǎng)IP的寬帶、比如百度阿里這樣的企業(yè)每個需要100個公網(wǎng)IP、上市公司每個需要10個固定IP、中型企業(yè)需要2個、還有各個運營商的服務(wù)器、路由器也需要，全國加起來3億個應(yīng)該是足夠的。（中國沒有固定IP的寬帶用戶，企業(yè)的數(shù)量都在變化，這里就是對本世紀(jì)某年的統(tǒng)計，不對，是估計）

還有個原因是IANA機構(gòu)分配IP并不是每個按每個國家人口平均的，美國的可能用不完、亞洲歐洲的可能不夠用。

IPV6的IP總數(shù)為：2的128次方個，即3.40282367 × 10的30次方億個?？梢詷?biāo)識地球的每一粒沙子，即標(biāo)識地球上所有沙粒作為節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)
IPV4的IP總數(shù)為：2的32次方個，即43億個。可以標(biāo)識有43億個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)。

一個疑問：如果43個節(jié)點，每個節(jié)點都是一個網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)，接著網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點又是網(wǎng)絡(luò)，通過三層就就可以標(biāo)識更多的機器。
個人認(rèn)為是：因為公司這一層的子網(wǎng)絡(luò)數(shù)量已經(jīng)將ABCDE的所有網(wǎng)絡(luò)號分配完了，只能開啟IP版本6。開啟IP版本6進(jìn)行唯一標(biāo)識的成本和效率，都比分層好，因為分層要中繼進(jìn)行中轉(zhuǎn)，費時費硬件（硬件要錢）。開啟IP版本6一勞永逸
使用v4的可以和V4的進(jìn)行通信，使用v6的可以和V6的進(jìn)行通信。V4和V6和根據(jù)報文格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，達(dá)到V4和V6通信。當(dāng)v4慢慢沒有再使用，就完全過度到了V6。

7、講了網(wǎng)絡(luò)層的IP地址后，提一下網(wǎng)絡(luò)分層架構(gòu)(七四層協(xié)議)

應(yīng)用層是報文
傳輸層也叫報文段

不同層的網(wǎng)絡(luò)硬軟件，根據(jù)頭部確定使用的是本層的那個協(xié)議，再根據(jù)頭部確定用這協(xié)議做什么動作
WLAN：無線局域網(wǎng)。LAN：局域網(wǎng)

每個分層上的協(xié)議規(guī)定了該分層中數(shù)據(jù)首部的格式，以及首部順序與處理數(shù)據(jù)的順序

相互直連的設(shè)備之間使用MAC地址實現(xiàn)傳輸，MAC也叫物理地址或硬件地址，物理層頭部有MAC地址，MAC+幀=比特流

最后：

網(wǎng)絡(luò)分層架構(gòu)(七四層協(xié)議)就只簡單的到此為止

8、sicket套接字

郵政服務(wù)接口：是一套規(guī)則告訴員工做，
1）信入信封
2）信封寫姓名，寫地址，寫郵編，貼郵票，入郵箱
sicket接口：是一套規(guī)則編寫成程序給機器做。
1）…
2）…
所謂套接字 (Socket)，就是對網(wǎng)絡(luò)中不同主機上的應(yīng)用進(jìn)程之間進(jìn)行雙向通信的端點的抽象。. 一個套接字就是網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)程通信的一端，提供了應(yīng)用層進(jìn)程利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議交換數(shù)據(jù)的機制。. 從所處的地位來講，套接字上聯(lián)應(yīng)用進(jìn)程，下聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，是應(yīng)用程序通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行通信的接口，是應(yīng)用程序與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議根進(jìn)行交互的接口

IPv4是32位的數(shù)值，用于標(biāo)識整個網(wǎng)絡(luò)中眾多的主機
端口號是16位的數(shù)值，用于標(biāo)識整個網(wǎng)絡(luò)中的某個主機的眾多的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程的一個，其實更形象地說是用于標(biāo)識整個網(wǎng)絡(luò)中的某個主機的眾多的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的一個

Socket有時是源IP,源端口，目的地IP,目的地端口四組值的一種組合。這種組合肯定有多個，在操作系統(tǒng)中用一些整數(shù)值代表一些Socket，即代表各種組合。

因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的周知端口號的列表：

應(yīng)該可以說：
把遠(yuǎn)程登錄等人需要的機器提供的服務(wù)，編程成程序，在操作系統(tǒng)調(diào)度中就有了進(jìn)程的概念

9、實現(xiàn)通信與在不在同一子網(wǎng)的關(guān)系

1）在同一子網(wǎng)即網(wǎng)段中的通信

可以直接通信- - -硬件支持是交換機
關(guān)鍵是以太網(wǎng)的特性：本網(wǎng)段所有主機都能收到本網(wǎng)段任意一個主機的數(shù)據(jù)包和子網(wǎng)中的機器有出廠就有的唯一標(biāo)識：MAC地址
通過子網(wǎng)掩碼計算一下，發(fā)現(xiàn)源IP和目標(biāo)IP恰好在同一個IP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，那么它想要得到目標(biāo)主機B的MAC地址就有辦法了，首先主機A就向本網(wǎng)段發(fā)過一個ARP請求，這個ARP請求包中包括主機A的源IP地址，源MAC地址，目標(biāo)主機B的IP地址，而目標(biāo)MAC地址為廣播MAC地址（全部為F），因為我們要找的就是目標(biāo)MAC，所以這里用廣播MAC地址，又因為是以太網(wǎng)，所以整個局域網(wǎng)的所有主機都能收到這個請求MAC地址的數(shù)據(jù)包，當(dāng)然主機B也能收到，因此在主機B收到此ARP請求后，立即構(gòu)建一個包括自己的MAC地址的ARP回應(yīng)包，回應(yīng)給主機A，當(dāng)主機A收到這個ARP回應(yīng)后，終于完成了找尋目標(biāo)MAC的重大任務(wù)，從而把目標(biāo)主機B的MAC地址正確封裝進(jìn)上面還未封裝結(jié)束的正準(zhǔn)備發(fā)給主機B的數(shù)據(jù)包，在這時，源IP和源MAC以及目標(biāo)IP和目標(biāo)MAC都已正確存在于數(shù)據(jù)包中，那么這里主機A向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)發(fā)出這些數(shù)據(jù)包，因為目標(biāo)地址在本網(wǎng)段，所以本網(wǎng)段所有主機都能收到這個數(shù)據(jù)包（這是以太網(wǎng)的特性），最后只有真正的目標(biāo)主機B能夠打開這些數(shù)據(jù)包，在此，同網(wǎng)段兩臺主機之間的通信就此圓滿結(jié)束！

2）在不同子網(wǎng)即網(wǎng)段中的通信

詳情去研究七四層協(xié)議)或參考鏈接：https://www.cnblogs.com/iancloud/p/15014856.html

附錄圖集：
1、虛電路

2、面向連接與無連接

3、分組交換網(wǎng)絡(luò)：虛電路網(wǎng)絡(luò) 、數(shù)據(jù)報網(wǎng)絡(luò)

這里的有連接就是實實在在的通過介質(zhì)連接。不是借助它層的幫助建立的連接。
4、接入網(wǎng)
接入網(wǎng)應(yīng)該是物理層或數(shù)據(jù)鏈路層

5、互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

6、丟失的分組是否重傳
丟失的分組，可能在源主機重傳，也可能上一跳重傳，也可能根本不重傳
TCP協(xié)議丟失的分組源主機要重傳，UCP協(xié)議丟失的分組源主機不重傳
數(shù)據(jù)鏈路層要支持重傳就要每次收到數(shù)據(jù)先保存，再發(fā)給下一條（下一節(jié)點）

7、吞吐量與寬帶


1Mb/s=1000*1000b/s=1000Kb/s=1000/8KB/s=125KB/s
理論上1M（即1Mb/s）寬帶理論速率是：125KB/s（即1000Kb/s），實際速率（吞吐量）大約為40—100kB/s；(其原因是受用戶計算機性能、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備質(zhì)量、資源使用情況、網(wǎng)絡(luò)高峰期、網(wǎng)站服務(wù)能力、線路衰耗，信號衰減等多因素的影響而造成的)。4M（即4Mb/s）的寬帶理論速率是：500KB/s，實際速率（吞吐量）大約為200—440kB/s 。上行速率是指用戶電腦向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息時的數(shù)據(jù)傳輸速率，下行速率是指網(wǎng)絡(luò)向用戶電腦發(fā)送信息時的傳輸速率。比如用FTP上傳文件到網(wǎng)上去，影響上傳速度的就是“上行速率”；而從網(wǎng)上下載文件，影響下載速度的就是“下行速率”。當(dāng)然，在實際上傳下載過程中，線路、設(shè)備(含計算機及其他設(shè)備)等的質(zhì)量也會對速度造成或多或少的影響。

8、流量強度和排隊延時

9、TCP的可靠數(shù)據(jù)傳輸
一個可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議：rdt3.0
該數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的要點：檢驗和、 序號、 定時器、 肯定和否定確認(rèn)分組（“肯定確認(rèn)” (ACK)
和“否定確認(rèn)” (NAK）
因為分組序號在0和1之間交替， 因此rdt3.0有時被稱為比特交替協(xié)議
它是一種停-等操作。
不斷實時測量往返延時，不斷執(zhí)行固定的公式計算出新的超時時間。



一種可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議：流水線
兩種通用的流水線協(xié)議：回退N步(GBN)和選擇重傳(SR)
10、TCP流量控制

11、為什么不采用兩次握手

12、TCP的三次握手與關(guān)閉連接


13、擁塞控制的兩種思路：1）在兩端推斷處理 2）讓路上的節(jié)點往分組寫反饋信息

14、網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)平面、控制平面
傳統(tǒng)上：
數(shù)據(jù)平面：轉(zhuǎn)發(fā)，IP協(xié)議
控制平面：路由，路由選擇算法，分布式
數(shù)據(jù)平面與控制平面的聯(lián)系：通過路由選擇算法得到路由表，交給IP協(xié)議進(jìn)行匹配表項轉(zhuǎn)發(fā)

現(xiàn)代SDN上：
數(shù)據(jù)平面：動作(改字段、轉(zhuǎn)發(fā)、返回、丟棄等)，IP協(xié)議
控制平面：路由，單一的SDN控制器接收所有它控制的分組交換機的信息，給每個分組交換機發(fā)送流表
數(shù)據(jù)平面與控制平面的聯(lián)系：數(shù)據(jù)平面根據(jù)SDN控制器發(fā)給它的流表做動作

15、IP數(shù)據(jù)報格式

16、子網(wǎng)數(shù)量

互聯(lián)網(wǎng)的路由不是對單個地址做路由，計算負(fù)擔(dān)太重，算不明白。一個子網(wǎng)在路由器中就只有一個表項。
特別的還要進(jìn)一步減少計算量，進(jìn)行聚集，將下圖中的3個子網(wǎng)，就可以看成一個整體向外路由。
本來它就是通過同一個路由器向外路由。

在一個子網(wǎng)中的IP地址分配

也可以ping一下查找空閑的IP地址，再自己配置。

17、一個子網(wǎng)中的若干節(jié)點是如何連接到一起的
交換機的部分特性：

• 學(xué)習(xí)：以太網(wǎng)交換機了解每一端口相連設(shè)備的MAC地址，并將地址同相應(yīng)的端口映射起來存放在交換機緩存中的MAC地址表中。
• 轉(zhuǎn)發(fā)/過濾：當(dāng)一個數(shù)據(jù)幀的目的地址在MAC地址表中有映射時，它被轉(zhuǎn)發(fā)到連接目的節(jié)點的端口而不是所有端口（如該數(shù)據(jù)幀為廣播/組播幀則轉(zhuǎn)發(fā)至所有端口）。
• 消除回路：當(dāng)交換機包括一個冗余回路時，以太網(wǎng)交換機通過生成樹協(xié)議避免回路的產(chǎn)生，同時允許存在后備路徑。
  

局域網(wǎng)內(nèi)同一網(wǎng)段的可以直接通信，不同網(wǎng)段的不可以直接通信
局域網(wǎng)、網(wǎng)段、子網(wǎng)的區(qū)別
參考https://zhidao.baidu.com/question/1643821847176673500.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的IP地址、子网掩码、网关、DNS的关系及sicket的常识的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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