重学网络系列之（个人名字叫IP）

前言

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种一棵树最好的时间是十年前，其次是如今

叨絮

今天咱们的主角是IP，这家伙天生丽质难自弃，在网络的世界，他但是一等公民。今天咱们就一块儿来聊聊IP这个家伙

• 重学网络系列之（HTTP的前世此生）

凡全部相，皆是虚妄；若见诸相非相，即见如来。

面试题 说说你怎么查看当前服务器的ip

哈哈，这个题是否是很简单，不是搞技术的均可能知道，有如下的方式

• 在 Windows 上是 ipconfig
• 在 Linux 上是 ifconfig。
• 还有一个在Linux上是  ip addr

那ifconfig 和ip addr 的区别呢？有时候面试的时候，想深挖一些东西真的很难，由于不少人第一连就不行了。。你们能够在下方留言看看。。

IP地址

P 地址是一个网卡在网络世界的通信地址，至关于咱们现实世界的门牌号码。既然是门牌号码，不能你们都同样，否则就会起冲突。比方说，假如你们都叫六单元 1001 号，那快递就找不到地方了。因此，有时候我们的电脑弹出网络地址冲突，出现上不去网的状况，多半是 IP 地址冲突了。

举个例子 10.100.122.2 就是一个 IP 地址 这个地址被点分隔为四个部分，每一个部分 8 个 bit，因此 IP 地址总共是 32 位。这样产生的 IP 地址的数量很快就不够用了。由于当时设计 IP 地址的时候，哪知道今天会有这么多的计算机啊！由于不够用，因而就有了 IPv6，也就是 inet6fe80::f816:3eff:fec7:7975/64。这个有 128 位，如今看来是够了，可是将来的事情谁知道呢？

地址分类

IP 目前是被分为了5类，固然咱们就看咱们用的最多的3类就行了

在网络地址中，至少在当时设计的时候，对于 A、B、 C 类主要分两部分，前面一部分是网络号，后面一部分是主机号。这很好理解，你们都是六单元 1001 号，我是小区 A 的六单元 1001 号，而你是小区B 的六单元 1001 号

你们看看是否是很熟悉，我相信你们公司的局域网的地址开头基本上是10.0开头的吧，而咱们用本身电脑组的虚拟机局域网大部分确定是192.168开头的

公有IP地址和私有IP地址

在平常的工做中，几乎不用划分 A 类、B 类或者 C 类，因此时间长了，不少人就忘记了这个分类。可是有一点仍是要注意的，就是公有 IP 地址和私有 IP 地址。

咱们继续看上面的表格。表格最右列是私有 IP 地址段。平时咱们看到的数据中内心，办公室、家里或学校的 IP 地址，通常都是私有 IP 地址段。由于这些地址容许组织内部的 IT 人员本身管理、本身分配，并且能够重复。所以，你学校的某个私有 IP 地址段和我学校的能够是同样的。

MAC地址

相似于fa:16:3e:c7:79:75 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff 这个被称为MAC 地址，是一个网卡的物理地址，用十六进制，6 个 byte 表示。MAC 地址是一个很容易让人“误解”的地址。由于 MAC 地址号称全局惟一，不会有两个网卡有相同的MAC 地址，并且网卡自生产出来，就带着这个地址。不少人看到这里就会想，既然这样，整个互联网的通讯，所有用 MAC 地址好了，只要知道了对方的 MAC 地址，就能够把信息传过去。

这样固然是不行的。一个网络包要从一个地方传到另外一个地方，除了要有肯定的地址，还须要有定位功能。而有门牌号码属性的 IP 地址，才是有远程定位功能的。

例如，你去杭州市网商路 599 号 B 楼 6 层找刘超，你在路上问路，可能被问的人不知道 B 楼是哪一个，可是能够给你指网商路怎么去。可是若是你问一我的，你知道这个身份证号的人在哪里吗？可想而知，没有人知道。

MAC 地址更像是身份证，是一个惟一的标识。它的惟一性设计是为了组网的时候，不一样的网卡放在一个网络里面的时候，能够不用担忧冲突。从硬件角度，保证不一样的网卡有不一样的标识

因此，MAC 地址的通讯范围比较小，局限在一个子网里面。例如，从 192.168.0.2/24 访问192.168.0.3/24 是能够用 MAC 地址的。一旦跨子网，即从 192.168.0.2/24 到 192.168.1.2/24，MAC地址就不行了，须要 IP 地址起做用了

面试题 怎么给本身的电脑设置ip

有下面的方式设置ip

• sudoifconfigeth110.0.0.1/24 sudo ifconfig eth1 up
• sudoipaddradd10.0.0.1/24deveth1 sudo ip link set up eth1

你可能会问了，本身配置这个自由度太大了吧，我是否是配置什么均可以？若是配置一个和谁都不搭边的地址呢？例如，旁边的机器都是 192.168.1.x，我非得配置一个 16.158.23.6，会出现什么现象呢？

不会出现任何现象，就是包发不出去呗。

缘由

你们能够试试，你发现你ping的时候，包根本发不出去，缘由就是重点来了，很重要的一个结论，重要的事情说三遍

• 只要是在网络上跑的包，都是完整的，能够有下层没上层，绝对不可能有上层没下层。
• 只要是在网络上跑的包，都是完整的，能够有下层没上层，绝对不可能有上层没下层。
• 只要是在网络上跑的包，都是完整的，能够有下层没上层，绝对不可能有上层没下层。

你们来反推一下哈 咱们既然要发一个包出去，就算是交换机对吧，他们的通讯在网络里面的数据链路层，咱们说的mac层，那你想，我本身是16.158.23.6 本身的mac地址，咱们本身确定知道，可是我并知道 192.168.x.x的mac地址，我怎么办呢，我确定要想办法知道他mac地址，这里会有一个判断的过程，若是目标地址跟我是一个网段的，那我就发arp协议，就能获取到了，就像咱们在一间办公室，我确定就直接喊，小六六把你的东西递给我下。可是咱们看，此时呢，咱们的网段不一样是吧，那咱们就要先找到网关，也就是16.158.x.x的网关，把包发给他，而后再发到192.168.x.x的时候，他会发现mac地址跟本身网关的地址对不上，因此是不会接收这个包的。

动态主机配置协议（DHCP）

原来配置 IP 有这么多门道儿啊。你可能会问了，配置了 IP 以后通常不能变的，配置一个服务端的机器还能够，可是若是是客户端的机器呢？我抱着一台笔记本电脑在公司里走来走去，或者白天来晚上走，每次使用都要配置 IP 地址，那可怎么办？还有人事、行政等非技术人员，若是公司全部的电脑都须要 IT人员配置，确定忙不过来啊。

所以，咱们须要有一个自动配置的协议，也就是称动态主机配置协议（Dynamic Host ConfigurationProtocol），简称DHCP。

若是一个网络管理员在网络里面配置了DHCP Server的话，他就至关于这些 IP 的管理员。他马上能知道来了一个“新人”。这个时候，咱们能够体会 MAC 地址惟一的重要性了。当一台机器带着本身的 MAC地址加入一个网络的时候，MAC 是它惟一的身份，若是连这个都重复了，就没办法配置了。只有 MAC 惟一，IP 管理员才能知道这是一个新人，须要租给它一个 IP 地址，这个过程咱们称为DHCPOffer。同时，DHCP Server 为此客户保留为它提供的 IP 地址，从而不会为其余 DHCP 客户分配此 IP地址。

DHCP协议中的报文

DHCP报文共有一下几种：

• DHCP DISCOVER ：客户端开始DHCP过程发送的包，是DHCP协议的开始
• DHCP OFFER ：服务器接收到DHCP DISCOVER以后作出的响应，它包括了给予客户端的IP（yiaddr）、客户端的MAC地址、租约过时时间、服务器的识别符以及其余信息
• DHCP REQUEST ：客户端对于服务器发出的DHCP OFFER所作出的响应。在续约租期的时候一样会使用。
• DHCP ACK ：服务器在接收到客户端发来的DHCP REQUEST以后发出的成功确认的报文。在创建链接的时候，客户端在接收到这个报文以后才会确认分配给它的IP和其余信息能够被容许使用。
• DHCP NAK ：DHCP ACK的相反的报文，表示服务器拒绝了客户端的请求。
• DHCP RELEASE ：通常出如今客户端关机、下线等情况。这个报文将会使DHCP服务器释放发出此报文的客户端的IP地址
• DHCP INFORM ：客户端发出的向服务器请求一些信息的报文
• DHCP DECLINE :当客户端发现服务器分配的IP地址没法使用（如IP地址冲突时），将发出此报文，通知服务器禁止
• 使用该IP地址。

DHCP 的 工做流程：

结尾

今天咱们了解了网络的基础元素IP Mac，有了IP Mac至关于人有了身份证，你就能在这个国家有一个惟一的标识，在网络的世界也是同样的，而后咱们还了解DHCP协议(至关于出生证实吧)。。从明天开始咱们就能够去其余地方冒险了。。

参考

• IP详谈
• DHCP 工做原理

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