linux day25（特殊ip地址，子网划分，vlan，网络相关操作与配置）

今日内容：

　1，特殊ip地址

　2，子网划分（借网络位给主机位用）、

　3，vlan（一种基于端口的，一个基于标签的）

　4，实际部位

　4.1 修改网卡名

　4.2 网卡的丢包问题以及如何解决

　4.3 网卡的详细信息

　4.4 路由配置

　

一，特殊的ip地址

　　.0 代表本网段的网络地址。

　　.1 代表本网段网关的网络地。

　　.255  代表本网段的广播地址。

　　255.255.255.255 代表全网广播地址。

　　lo  代表本地回环地址。

　　　　　lo：就是把一个数据包从应用层，层层包装，到物理层打散成二进制位，到网卡，没有从网卡往外送，直接又一次次解到应用层，没有走到交换机，发包解包都是网络网卡完成的

　　　　　lo：这个地址不光开发要用，运维人员也要用，作用就是，它直接杜绝了网络对你的影响，无论开发cs架构还是bs架构，它都是基于网络通信的软件，一端是客户端，一端是服务端，一端发包一端收包，一定会涉及到网络的问题，那么如果一个软件出现了问题，可能是软件的问题，也可能是网络环境出现的问题，所以第一步应该先定位软件问题，看看是网络环境问题，还是软件的问题，这时候就使用ol地址，先在本地回环，如果没问题，就证明软件本身没有问题，那么发包的ip是ol地址，如127.0.0.1 收包也是ol地址，127.0.0.1那么如何不冲突？首先想要寄快递（发包），需要知道对方在哪，就需要知道对方的ip地址，mak地址（可以忽略，因为arp协议可以帮助拿到），还有端口号，这三个，其实只需要ip和端口号，就可以标识全世界独一无二的一个软件，有了这个地址，就可以把数据送给对方，现在本地回环，ip地址都是ol，127.0.0.1，如何做到不冲突，就是设定他们不同的端口号，这样就可以互相通信地址还不冲突，做到都是独一无二的。

　　　　　lo地址，除了开发要使用，运维也要使用，比如部署一个很庞大的集群架构，先在自己的机器上部署，假如涉及大量的软件，就要一边搭一边修改配置文件，软件之间要互相找到，这时候如果基于tcp协议的时候，服务端要先启动，服务端应该绑定一个ip和端口，如使用ol，127.0.0.1加个端口号，先在本机把各个软件组件部署完之后，先保证软件可以运行，证明自己的配置文件没有问题。有可能部署软件涉及7个组件，再把组件在一台机器上部署完，它能跑起来，证明自己的配置文件没有问题。接下来有可能这7个组件，要配置到7个机器上，把7个组件分到7个机器上运行，无非就是把ip地址改改就行，这个时候再出问题，就是网络出现的问题。就可以准确排错，不然出现问题，有可能是配置文件有问题，也有可能是网络有问题，很难知道到底是怎么出错。所以部署集群，先在本机部署一下。

　　在公司部署软件的时候

　　1，是通过rpm安装，相当于一个安装程序，定制好了安装配置，版本通常比较老

　　2，yum安装，需要解决一个依赖性问题，要对应一个yum仓库。yum源需要自定义，现在都是用阿里云，华为云，但是在公司不应该用这些，运维图稳，不图软件最新，不是致命漏洞，不要升级。在公司里，假如需要部署一个软件，先在一台机器自己部署一下，首先拿到一个镜像，然后用镜像安装操作系统，在刚安装完操作系统就应该打开yum缓存，然后配好阿里云，华为云，然后更新内核，然后部署庞大的集群架构，用yum安装，直到本地存了一份最完整的rpm包，依赖性都解决了，把这些rpm包放到一个目录里面，做成一个yum源，找一个机器，可以是管理机，把yum源放上去，配了一个自己的yum源，好处就是其他机器再下载软件包，就不需要去网上下载了。以后在线上部署，使用的rpm包都用自己本地的。每台机器使用的软件包都是一模一样，就不会出现乱七八糟的各种问题。阿里源和华为源也是如此。

　　总结：由本地回环讲到架构思想，先在本机部署，把该准备好的软件包，配置文件准备好，调试好，然后到集群部署时，不要再手动部署，全都用本地的准备好的配置文件复制粘贴。不要上来就集群架构部署，先在本机全部部署完，再慢慢向其他延伸。但是如果是比较简单的组件，就客户端，服务端，就不需要这么复杂。

　　3，源码安装，自己定制化，要安装最新，用源码安装。

 

　　私有地址：

　　　　1,10.0.0.0~10.255.255.255 表示一个A类地址

　　　　2,172.16.0.0~172.31.255.255 表示B类地址     公司选择B类的原因：一个网络包含的主机位多，以后公司做大了，就不用改。考虑到扩展性。

　　　　3,192.168.0.0~192168.255.255 表示c类地址   办公室特别多。

　　　　拓展：如果不想连接外网，可以不按照这个规定。

　　0.0.0.0 服务端需要ip端口，客户端也需要ip端口，但是服务端应该固定ip端口，首先服务端想被别人访问，别人需要知道它在哪，所以需要公网地址，外界需要知道的也是公网ip地址，公网ip和私网ip应该有映射关系（网络工程师的工作）。假如公网地址是：101.206.30.24/24:80 ,私网ip是：172.16.10.11/24:80 ，用户使用域名访问，在dns里域名对应公网ip地址，然后公网ip又对应和它有映射关系的私网ip，用户就可以访问到。

　　　　重点：自己在启动服务端端口的时候，不能是公网ip，因为自己的机器是看不到公网ip地址的，也不能是172.16.10.11因为，绑定之后，就只有172.16.10.0这个网段的用户可以访问到，所以服务端应该绑定0.0.0.0/24:80，代表只要是客户端，能和服务端联通的，都可以访问。

　　　　课后：买一个阿里云服务器，会对应一个公网ip，私网ip，服务端但凡要启动一个端口号，都是绑定0.0.0.0对应一个端口号。阿里云会自动关联一个公网ip，外界只有访问公网ip，就会映射到0.0.0.0

　　　　

二，子网划分（增加子网掩码）

　　子网掩码，通过和ip按位与运算，来标识出来ip的网络位和主机位，网段。

　　而子网划分，就是把子网掩码的位数改动一下。原来默认c类的24位，可以借主机位给网络位，子网掩码改变，会影响网络地址。

　　例如：192.168.11.1/24和192.168.11.6/24，通过arp协议，算出来是一个局域网，用mak通信，如果不在一个局域网，源mak是自己mak，目标mak是网关mak地址，把包在局域网内送给网关，通过网卡往外发，由网关通过路由协议把包发出去。

　　所以ip地址在不在一个局域网内，直接决定数据包往哪发。

　　192.168.11.1/25  把子网掩码由24改成25,这时候还是192.168.11.0

　　192.168.11.128/25 时 网络地址就变成了，192.168.11.128

　　本来24的子网掩码，是同一个网段里，现在253个网络地址，划分成了俩个网络地址，

　总结：24位子网掩码，192.168.11.(0-127)的网络地址是192.168.11.0

　　　　25位子网掩码，192.168.11.(128-255)的网络地址是192.168.11.128

　　　　一般起始位置的网络地址，都是本网段的网络地址。

　　　　24位的 .0是本网段的网络地址，.1是本网关的网络地址，127是本网段的广播地址，25也一样。    

　　　　课下试验：用俩个虚拟机，桥接模式，使用这俩个网络地址，就发现ping不通。路由条目上也没有，就ping不通。ping就是发包收包。

　　　　为什么要子网划分？

　　　　　　优点：1，缩小广播域，提升传输效率。

　　　　　　　　　2，减少ip地址的浪费。

　　　　拓展：在公司中，默认就好，一般不会子网划分，因为可能会增加集群，而子网划分是压缩了主机个数。

 

三，vlan（虚拟，局域网）

 　　通常来说没有划分过子网，几台机器连接到一个交换机，这个交换机就是一个局域网。

 现在如果想划分不同的局域网，不同的局域网还要可以跨网段通信，就需要通过路由器转发。例如教师里的机器都连接到交换机上，隔壁教师的机器都连在自己教室的交换机上，如果想让着俩个交换机可以通信的话，就需要让这俩个交换机连接在一台路由器上。

　　这么做的很多不合理的地方。

　　　　1，因为俩俩局域网就都需要一个路由器，经过的设备就会很多，网络延迟就大，传输速度就低。

 　　　　2，ip地址浪费，划分方式也没有把广播域缩小。

　　解决方法：

　　　　1，使用三层交换机，以前交换机都是俩层设备，现在有些直接集成了路由器的功能，成为三层交换机。

　　　　2，首先进行子网划分，把ip精简到最合理的范围，即使进行了子网划分，俩台机器在三层上来讲，是不同的广播域，但是由于连接在一个交互机上，交换机广播工作时，就导致俩个广播域的都能接收到，导致了它们二层没有分隔，而三层分隔开，应该只是在自己的网段内广播才对，那怎么统一到一起，现在的交换机不能统一到一起。需要比较强大的交换机，以后去公司里面都是这种类型的交换机。虽然是一个交换机，但是这个交换机可以划分出来多个广播域，一个广播域就称之为一个局域网，只不过不是lan，而是vlan，这是交换机做的事，也就是二层划分好的广播域，1到10是一个局域网，11到20是一个局域网，假如1发一个数据包，发给交换机，交换机只在1到10广播，交换机广播的量就会大幅减少。

 

 为何划分vlan

 　　vlan是在交换机内划分出多个广播域，一个广播域称之为一个虚拟的局域网。

　　vlan是二次 的隔离，ip的子网是三层的隔离

　　注意：二层的隔离应该和三层隔离的隔离保持一致。

　　vlan的划分的俩种方式：

　　1，是基于端口的

　　2，是基于标签（tag）的：tag vlan ，它会把数据链路层的进行一些处理。

 

基于端口的vlan图：

　　

 

 

 123端口是连电脑的，而4号端口是用来连接另一台交换机广播的，所以给1发广播包，会在自己交换机里划分好的1234广播，没个端口号都有标记，标记自己是哪个vlan，它只会在和1一样vlan里广播，到了4，会把包发到和4连接的第二台交换机的端口，然后进行第二次广播，只会在同样的vlan里广播。

 　　基于端口的弊端是，如果不跨交互机无所谓，可以各自在各自的vlan里广播，如果跨交换机，那么每一个vlan就需要预留一个端口，就会很乱，多了端口也需要预留很多。

　　

　　基于tag标签的vlan

 

 

　　　　1，数据格式：

　　　　因为802.1Q这个协议的规定，它把以太网的协议的数据帧进行了改动，源mak和目标mak，在这12个字节后加了4个字节的vlan标记，其中4个字节的vlan标记中，有12个比特位专门存vlanID，等于111111111111，等于2的12次方-1，等于一共4095，0到4095是4096个，但是有效值范围是1-4094。即802.1Q协议规定一台交换机最多划分4096个vlan（云计算时代根本不够用。后来出现vxlan）　　

　　　　注：802.1Q协议不是计算机内工作的，是交换机学会的协议，是在交换机里工作的。

 　　　　2，交互机的端口分为两类

　　　　　　access口：连接计算机，就是计算机连接交换机的口，收的时候加上vlan标记，发的时候去掉vlan标记。

　　　　　　trunk口：交换机彼此互连的端口，可以同时划分多个vlan，trunk收到的包，有vlan标记，是accrss口加的，它发的包不会去掉vlan标记，因为它是发给另一个交换机的，另一个交互机是靠vlan标记来知道广播给哪些端口的。（不能用accrss口来代替。）

 　　　　根据tag vlan图，假如电脑pc A-1要往外发数据包，个人计算机连接到交换机的access口，交换机accrss口会遵循802.1Q协议，首先物理层汇总，然后到数据链路层，把数据帧12字节后面加上4个字节的vlan标记，其中vlan标记里12个比特位写的是vlan id，假如就写个一，封好之后，转成物理层开始广播，只在属于vlan一里进行广播，和基于端口的目前一样，假如pc A-2收到这个包，首先到2号accrss口，它现在是收包，然后发给pc A-2计算机，accrss口在发包的时候，会把包拆开，看到802.1Q标记，然后看到其中12个比特位的vlan ID，是一，如果不是一，就不要，是一就发给pc A-2，但是发的时候会把这4个字节的vlan标签去除掉，再发给pc A-2，所以从始至终，计算机感觉不到vlan标记的存在。

　　　　总结：accrss口，在收到计算机收到数据包时，会加上4个比特位的vlan标记，在发送包给计算机时，会去掉4个比特位的vlan标记。

 　　　　注意：一个accrss口只能划分给一个vlan，而一个trunk口可以同时划分给多个vlan。

 　　　　拓展：怎么把两个交换机做成一个交换机，需要各留一个trunk口，还需要各留一个备份线。

 

　　A类，划分网络位少，主机位多，但凡划分一个网络位，一个网络里主机数非常多

　　B类，适中，公司一般用B类，以后拓展，主机位够用。

　　C类，划分的网络位多，主机位少，网络多，但是每个网络位的主机位只有0到255,因为0用来当网络地址，255用来当本网段的广播地址，1用来当网关地址，所以只有253个主机位能用。

　　注：网络位就是能划分多少局域网，主机位是一个局域网有多少个机器可以连接使用。

 

 四，网络相关操作与配置

 网卡名字

 

 查看主板上连接的网卡。（lspci | grep -i eth）

 

 查看是否连接网线，link ok，代表连接 (mii-tool eth0),排除网线是否有问题。

 

 ifconfig，查看所有激活的网卡信息。

ifconfig eth1 down 就是指定关闭网卡

ifconfig -a 查看所有的网卡信息，无论是否开启。

ifconfig eth0 查看指定网卡信息

ifconfig eth1 172.16.10.22/24 配置ip信息

ifconfig eth0:0 172.16.13.21/24 配置子端口，可以让一个网卡绑定多个ip地址（但是多个ip走的物理地址都还是一个网卡，正常一个网卡走一个网段的数据包。了解）

ifconfig eth0:0 down 或者ifconfig eth0:0 del，这是删除

ifconfig eth1 up 开启指定网卡

注意：ifconfig eth1 down/up，不会重置配置文件，而ifdown eth1和ifup eth1会重置配置文件。

ifconfig eth1 mtu 2000  修改网卡的mtu值，千兆网卡通常1500就够了，如果是光纤模块，也就是万兆网卡，可以调大。

 

 

 网卡详细的配置信息分别代表什么意思：

第一行：eth0（网卡名），up（网卡开启状态），broadcast（网卡支持广播）running（正在运行）multicast（支持多播），mtu（一次传多少字节数据）

第二行：ipv4地址，本网段地址，全网广播地址

第三行：ipv6地址

第四行：网卡mak地址，网卡传输队列多长，最多1000个包

第五行：开机之后累计收了多少包，总共多少字节，合成多少字节

第六行：开机收包多少错误的包，crc校验不通过的包，溢出的包（缓冲区需要调大），真冲突

第七行：开机之后累计发包多少个

第八行，发包时候和上面收包一样。

 

ls;asdasda;pwd 把多个命令连接在一起，不管中间是否出错，都会执行

ls && sadasd && pwd 如果中间出错，第一个出错执行之后，后面不再执行

while true ；do   echo 123；echo 456；done （do和done中间的地方就是放循环执行的命令的地方）拓展：clear 清屏命令

 

ifconfig命令改的都是临时修改，想永久修改网卡配置文件，需要去修改配置文件。

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

 

 第一行，类型，是不是以太网协议。

第四行，none，就是如果写了按写的来，没写的话就是dhcp自动获取

nm_controlled=no 通常改为no   这个进程在的时候网卡配置容易出问题。

 

 也可以通过命令关闭这个进程。

倒数第6行，onboot=yes 启动网络服务的时候网卡是否被激活

然后是ip地址

子网掩码

网关地址

运营商dns地址，可以配多个，不过需要在配置文件里加上peerdns=yes，然后dns2=8.8.8.8当辅助dns

ipv6地址

拓展（cat /etc/resolv.conf 查看运营商地址，可以修改，也可以在网卡配置文件里修改。）

修改完配置文件，systemctl restart network，重启网络配置服务

 

 

五，路由

每键一个虚拟机，相当于机器，每建一个虚拟网络，会生成一个虚拟网卡，都相当于一台交换机。