MAC地址

每一个网卡都有一个6字节（48bit）的MAC地址

  • MAC地址全球唯一 固化在网卡ROM中 由IEEE802标准规定
  • 前三个字节 OUI —组织唯一标识符
    • 由IEEE的注册管理机构分配给厂商
  • 后三个字节 —网络接口标识符
    • 厂商自行分配

MAC地址的表现形式

  • windows
    • 40-55-82-0A-8C-6D
  • Linux Android MAC IOS
    • 40:55:82:0A:8C:6D
  • 当48位全为1 代表广播地址
    • MAC地址为 FF-FF-FF-FF-FF-FF

MAC地址操作

  • 查看mac地址:ipconfig/all
  • 修改mac地址
    • 更改适配器选项 - 属性 - 配置 - 高级 - 网络地址
    • 填写的时候要去掉 -
  • 有时可以通过修改mac地址蹭网
    • 学校有可能会通过mac地址来确认是否可以上网

MAC地址的获取

  • 当不知道对方主机的MAC地址时，可以通过发送ARP广播获取对方的MAC地址
  • 获取成功后 会缓存IP地址 MAC地址的映射信息 俗称ARP缓存
  • 通过ARP广播获取到的MAC地址 属于动态缓存(dynamic)
    • 存储时间比较短 默认是两分钟 过期就自动删除

相关命令

  • arp-a [主机地址] 查询ARP缓存
  • arp-d [主机地址] 删除ARP缓存
  • arp-s 主机地址 MAC地址 增加一条缓存信息(静态缓存 存储时间比较久 不同系统存储时间不同)

IP地址

IP地址(Internet Protocol Address) 互联网上每一个主机都有一个IP地址

  • 最初是IPV4版本 32bit (4字节) 2019年11月25日 全球ip地址用完
  • IPV6版本 128bit(16字节)

IP地址的组成

两部分 网络标识(网络ID) 主机标识(主机ID)

  • 同一网段计算机 网络ID相同
    • 通过子网掩码可以计算出网络ID : 子网掩码&IP地址
  • 计算机和其他计算机通信之前 会判断目标主机和自己是否在同一网段
    • 在同一网段 不需要路由器转发
    • 不在同一网段 需要路由器转发

IP地址的分类

A类地址

  • 网络ID
    • 0不能用 127作为保留网段 其中127.0.0.1是本地环回地址(Loopback) 代表本机地址
    • 可以分配给主机的
    • 第一部分的取值范围是1~126
  • 主机ID
    • 第2,3,4部分的取值范围是 0~255
  • 每个A类网段能够容纳的主机256 * 256 * 256 -2

B类地址

必须以10开头

  • 每个B类网段能够容纳的主机256 * 256 -2

C类地址

必须以110开头

  • 每个C类网段能容纳的主机256-2

D类 E类地址

  • D类地址没有子网掩码 ，用于多播(组播) 地址
    • 第一部分224-239
  • E类地址 第一部分240 - 255
通过第一部分能够区分IP地址分类

子网掩码的CIDR表示方法

无类别域间路由

表示方法:

  • 192.168.1.100/24 代表子网掩码有24个1 也就是255.255.255.0
  • 123.210.100.200/16 代表子网掩码有16个1 也就是255.255.0.0

子网划分

  • 如果需要让200台主机在同一个网段内,可以分配一个C类网段,比如192.168.1.0/24
    • 共254个可用IP地址:192.168.1.1~192.168.1.254
    • 多出54个空闲的IP地址,这种情况并不算浪费资源
  • 如果需要让500台主机在同一个网段内,那就分配一个B类网段,比如191.100.0.0/16
    • 共65534个可用IP地址:191.100.0.1~191.100.255.254
    • 这就极大地浪费了资源
  • 为了尽量避免浪费 要进行合理的子网划分

子网划分

借用主机位作子网位 划分出多个子网

可用分为:

  • 等长子网划分:将一个网段等分成多个子网，每个子网的可用IP数量是一样的
  • 变长子网划分:每个子网的可用IP地址数量可以是不一样的
等长子网划分-等分成两个子网

等长子网划分-等分成四个子网

  • 如果一个子网是原来网络四分之一 子网掩码往后移2位

  • 等分成四个子网的广播地址

等长子网划分-等分成八个子网

如果一个子网是原来网络八分之一 子网掩码往后移3位

变长子网划分
  • 如果一个子网地址块的长度是原网段的(1/2)^n 那么子网的子网掩码就是在原网段子网掩码的基础上增加n个1
  • 不等长的子网 他们的子网掩码也不同

对192.168.0.0/24变长子网划分

C网段:子网掩码是255.255.255.128/25
B网段:子网掩码是255.255.255.192/26
A网段:子网掩码是255.255.255.224/27
D网段:子网掩码是255.255.255.252/30
E网段:子网掩码是255.255.255.252/30

思考

这两台设备不能正常通信 因为两台计算机之间会用自己的子网掩码和对方的IP地址计算网路号查看是否在同一网段

超网

和子网反过来 它是将多个连续的网段合并成一个更大的网段

需求:原本有200台计算机使用192.168.0.0/24网段,现在希望增加200台设备到同一个网段

200台在192.168.0.0/24网段,200台在192.168.1.0/24网段

合并192.168.0.0/24、192.168.1.0/24为ー个网段:192.168.0.0/23(子网掩码往左移动1位)

合并网段的规律

假设n是2的k次幂(k大于等于1)

子网掩码左移k位能够合并n个网段

如果第一个网络的网络号能被n整除 那么由它开始连续的n个网段，能通过左移k位子网掩码进行合并

  • 比如
    • 第一个网段的网络号以二进制 0 结尾(能被二整除)，那么由它开始连续两个网段 能通过左移1位子网掩码进行合并
    • 第一个网段的网络号以二进制 00 结尾(能被四整除)，那么由它开始连续四个网段 能通过左移2位子网掩码进行合并
    • 第一个网段的网络号以二进制 000 结尾(能被八整除)，那么由它开始连续八个网段 能通过左移3位子网掩码进行合并

（只要二进制最右边一位是0 那么就一定是偶数）

判断子网超网

  • 首先看网段类型
    • 默认情况 A类子网掩码位数是8 B类子网掩码位数是16 C类子网掩码位数是24
  • 如果该网段子网掩码位数比默认要多 那么就是子网
  • 如果该网段子网掩码位数比默认要少 那么就是超网