Linux网络编程（网络层）-ip协议/地址管理/路由选择

Posted 2021-07-16 AllenSquirrel

网络层：负责地质管理与路由选择

• IP协议：

注：

udp报文大小大于MTU，则会在网络层进行数据分片，分割成多个小的数据分片进行传输

MTU：最大传输单元 （链路层所限制的一个最大数据帧大小）以太网默认1500

tcp传输不会在网络层进行数据分片，tcp在三次握手阶段就会双方协商mss（最大数据段大小），所以在通信时，传输数据大小都不会大于mss 

MSS就是根据MTU计算出的最合适的数据传输大小  mss=mtu-ip-tcp

• 地址管理：

ip地址组成：网络号+主机号

网络号：网络标识，一个网络中分配地址都拥有相同的标识

只要保证每个网络中网络号不同，则每个网络ip地址不会冲突

主机号：在一个网路内主机标识

网络号（网段）划分：

1. A类网络：高1位固定为0,7位网络号，24位主机号  网络号范围：0~127  每个网络拥有2^24个主机
2. B类网络：高2位固定10,14位网络号，16位主机号  网络号范围：128.0~191.255  每个网络拥有2^16个主机
3. C类网络：高3位固定110,21位网络号，8位主机号  网络号范围：192.0.0~223.255.255  每个网络拥有2^8个主机

子网掩码：更细致网络划分

• 子网掩码取反得到一个网络最大主机号     
• 最大主机号+1=子网中主机号个数

eg 对于网络号为：192.168.2     子网掩码为255.255.255.240   则能分配的ip地址范围为： 192.168.2.0~192.168.2.15  最大主机号个数为16

• 子网掩码&ip地址得到子网网络号
• 子网主机号为0的ip地址=子网网络号（子网主机号为0的ip地址实际上不能分配给某一个主机）

eg.一个公司，申请c类网络号192.58.45.0  （192.58.45.0/24）公司四个部门，划分为四个子网，如何划分，每个子网子网掩码多少？网络号多少？ip地址范围多少？

c类网络 256个主机号   每个子网64个主机号

子网掩码=主机号64取反：255.255.255.192

序号	ip地址范围	子网掩码	子网网络号
1	192.58.45.0~192.58.45.63	255.255.255.192	192.58.45.0
2	192.58.45.64~192.58.45.127	255.255.255.192	192.58.45.64
3	192.58.45.128~192.58.45.191	255.255.255.192	192.58.45.128
4	192.58.45.192~192.58.45.255	255.255.255.192	192.58.45.192

特殊IP地址：

（1）0.0.0.0  可被识别为本机任意网卡ip地址  常用于服务器绑定监听地址

（2）255.255.255.255   全网广播地址

（3）127.0.0.1:每个主机上的虚拟回环网卡地址  进行本地网络回环测试

（4）子网主机号为0的ip地址=子网网络号

（5）子网主机号全为1 的ip地址：局域网广播地址（网络号基础上子网掩码取反），不能分配给某个主机

注：一个网络中所能分配的主机号个数是总数-2 除去全0和全1

公网与私网：

公网/外网：互联网

私网/内网：内部私有网络（无法直接与外部通信）

私网内多个主机对外通信，都是用同一个私网对外的ip地址，因此组建私网可以节省大量公网ip地址(组建私网网络：10.*.*.*     172.16.*.*~172.31.*.*     192.168.*.*  )

不同私网可以使用相同私网ip地址而不会冲突，因为私网内部主机对外通信时使用的是不同的对外公网ip

组建私网ip地址与公网中ip地址不重复：组建私网ip地址固定，不能被公网中使用

• 路由选择：为每一条数据选择合适路径进行转发

每一个路由器都会拥有一个路由表

路由表：记录与自己相连路由器信息

目标网络号（Destination）  网关地址（Gateway） 子网掩码（Genmask） 网卡（Iface）