一、前言

本系列文章旨在复习核算机网络中心常识，进一步夯实根底，为往后 参加物联网、音视频、直播、即时通讯等领域的项目做一定的常识储备。

文章列表:

• 01-核算机网络中心常识|核算机网络通识【核算机网络功能指标、网络协议分层的几种办法、OSI七层模型概念通识】
• 02-核算机网络中心常识|【建立调试环境、新建Java项目、核算机通讯根底、核算机衔接办法、集线器/网桥/交换机/路由器】
• 03-核算机网络中心常识|【MAC地址、IP地址的组成、IP地址的分类、CIDR、子网掩码、超网】
• 04-核算机网络中心常识|【 静态路由、动态路由、数据包的传输、ISP、服务器机房、网络分类、家用无线路由器、公网IP、
• 05-核算机网络中心常识|物理层/数据链路层【模拟信号&&数字信号、数据链路层】
• 06-核算机网络中心常识|网络层【IP数据包Packet、网络协议、Checksum、源IP地址和方针IP地址、ping】
• 07-核算机网络协议中心常识|【传输层-UDP】
• 08-核算机网络协议中心常识|【传输层-TCP之可靠传输】
• 09-核算机网络中心常识|传输层TCP2【流量操控原理、拥塞操控:slow start、congestion avoidance、快速重传、快速康复】
• 10-核算机网络协议中心常识|【传输层-TCP衔接】
• 11-核算机网络协议中心常识|【 运用层】
• 12-核算机网络中心常识|【Cookie、Session(概念、生命周期、有效期、浏览器的要求等)、跨域(概念、 同源策略、跨域处理方
• 13-核算机网络协议中心常识|【 署理/CDN/网络安全】
• 14-核算机网络协议中心常识|【(非)对称加密/数字签名/证书】
• 15-核算机网络协议中心常识|【HTTPS】
• 16-核算机网络中心常识|HTTPS协议【HTTP2、HTTP3】 本文首要重视：MAC/IP/子网掩码在网络中非常重要，只需有网络的地方必定都会涉及这三个概念。

二、MAC

每一个网卡都有一个6字节（48bit）的MAC地址（Media Access Control）。

• 全球仅有，固化在了网卡的ROM中，由IEEE802规范规定

  • 前3个字节：OUI（Organizationally Unique Identifier），组织仅有标识符，由IEEE的注册办理机构分配给厂商
  • 后三个字节：网络接口标识符，由厂商自行分配

• OUI查询

  • standards-oui.ieee.org/oui.txt
  • mac.51240.com/

1. MAC地址的表明格局

• Windows
  • 32-06-52-3C-4F-2E
• Linux、Android、Mac、iOS
  • 32:06:52:3C:4F:2E
• Packet Tracer
  • 3206.523C.4F2E
• 当48位全为1时，代表播送地址（给同一个网段的所有设备）
  • FF-FF-FF-FF-FF-FF

2. MAC地址操作

查看MAC地址（终端）：

• Windows：ipconfig
• Linux/Mac：ifconfig

有时能够经过修正MAC地址到达上网的意图（有些公司的内网路由器设定了MAC地址白名单，我司便是这样，手机都无法衔接无线）。

3. MAC地址的获取

当不知道对方主机的MAC地址时，能够经过发送ARP播送获取对方的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
• 经过ARP播送获取的MAC地址，归于动态（dynamic）缓存。存储时间比较短（默许2分钟），过期会主动删去。

当找不到对应MAC地址时会再次发送ARP播送，所以不需求担心替换网卡后无法上网的问题。

相关指令：

• arp -a [主机地址]：查询ARP缓存
• arp -d [主机地址]：删去ARP缓存
• arp -s [主机地址] [MAC地址]：添加一条缓存信息（这是静态缓存，存储时间比较久，不同体系的存储时间不同）

三、IP

IP地址（Internet Protocol）：互联网上的每一个主机都有一个IP地址

最初是IPv4版别，32bit（4字节），2019年11月25日，全球的IP地址已经用完。后边推出了IPv6版别，128bit（16字节）。

1. IP地址的组成

IP地址由2部分组成：网络标识（网络ID）、主机标识（主机ID） 同一网段的核算机，网络ID相同

经过子网掩码（subnet mask）能够核算出网络ID：IP地址 & 子网掩码

按位与（&）核算技巧：遇1便是本来的，遇0便是0。

案例一：

IP地址：192.168.1.10
子网掩码：255.255.255.0
核算网段：
  1100 0000.1010 1000.0000 0001.0000 1010 -> 192.168.1.10(10进制)
&
  1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000 -> 255.255.255.0(10进制)
  --------------------------------------------------------------
= 1100 0000.1010 1000.0000 0001.0000 0000 -> 192.168.1.0(10进制)
192.168.1 代表网络ID，后边一部分代表主机ID。

案例二：

IP地址：192.168.1.10
子网掩码：255.255.0.0
核算网段：
  1100 0000.1010 1000.0000 0001.0000 1010 -> 192.168.1.10(10进制)
&
  1111 1111.1111 1111.0000 0000.0000 0000 -> 255.255.0.0(10进制)
  --------------------------------------------------------------
= 1100 0000.1010 1000.0000 0000.0000 0000 -> 192.168.0.0(10进制)
192.168 代表网络ID，后边两部分位代表主机ID。

注意：主机ID要去除全0和全255，由于0代表网段（例：192.168.0.0），255代表播送地址（例：192.168.255.255）。

核算机和其他核算机通讯前，会先判别方针主机和自己是否在同一网段

• 同一网段：不需求由路由器进行转发
• 不同网段：交由路由器进行转发

2. IP地址的分类

2.1. A类地址：默许子网掩码是255.0.0.0

网络ID：

• 0不能用，127作为保存网段。其间127.0.0.1是本地环回地址（Loopback），代表本机地址。
• 所以，能够分配给主机的，第1部分的取值规模是：1~126

主机ID：

• 第2、3、4部分的取值规模是：0~255
• 每个A类网络能包容的最大主机数是：256 * 256 * 256 - 2 = 2的24次方 - 2 = 16777214

2.2. B类地址：默许子网掩码是255.255.0.0

网络ID：

• 能够分配给主机的
  • 第1部分的取值规模是：128~191
  • 第2部分的取值规模是：0~255 主机ID：
• 第3、4部分的取值规模是：0~255
• 每个B类网络能包容的最大主机数是：256 * 256 - 2 = 2的16次方 - 2 = 65534

2.3. C类地址：默许子网掩码是255.255.255.0

网络ID：

• 能够分配给主机的
  • 第1部分的取值规模是：192~223
  • 第2、3部分的取值规模是：0~255

主机ID：

• 第4部分的取值规模是：0~255
• 每个C类网络能包容的最大主机数是：256 - 2 = 2的8次方 - 2 = 254

2.4. D类地址：以1110最初，多播地址

D类地址没有子网掩码，用于多播（组播）地址。

第1部分取值规模是：224~239。

2.5. E类地址：以1111最初，保存为往后运用

E类地址保存为往后运用。

第1部分取值规模是：240~255。

只要A/B/C类地址才干分配给主机。

• 主机ID为全0，表明主机所在的网段
• 主机ID为全1，表明主机所在网段的悉数主机（播送）
• 能够尝试用ping给某个网段的悉数主机发数据

四、子网掩码

1. CIDR

CIDR（Classless Inter-Domain Routing）：无类别域间路由。

子网掩码的CIDR表明办法：

• 192.168.1.100/24，代表子网掩码有24个1，也便是255.255.255.0
• 123.210.100.200/16，代表子网掩码有16个1，也便是255.255.0.0

核算东西：www.sojson.com/convert/sub…

2. 子网区分

为什么要进行子网区分？

假如需求让200台主机在同一个网段内，能够分配一个C类网段，比方192.168.1.0/24。

• 共254个可用IP地址：192.168.1.1 ~ 192.168.1.254
• 多出54个闲暇的IP地址（这种状况并不算浪费资源）

假如需求让500台主机在同一个网段内，那就分配一个B类网段，比方191.100.0.0/16。

• 共65534个可用IP地址：191.100.0.1 ~ 191.100.255.254
• 多出65034个闲暇的IP地址（这种状况归于极大的浪费资源）

怎么尽量防止浪费IP地址资源？合理进行子网区分。

子网区分：借用主机位做子网位，区分出多个子网。

• 可分为：
  • 等长子网区分： 将一个网段等分红多个子网，每个子网的可用IP地址数量是一样的。
    • 比方172.16.0.0/16区分4个子网段，每个段可用IP地址便是6553个。
  • 变长子网区分： 每个子网的可用IP地址数量能够是不一样的。
    • 比方191.100.0.0/16区分3个子网段，第1段给512个IP地址，第2段给2048个IP地址，剩余的给最终一个网段。

子网区分器：www.ab126.com/web/3552.ht…

子网区分的步骤：

• 确认子网的子网掩码长度
• 确认子网中第1个、最终1个主机可用的IP地址

2.1. 等长子网区分

等分红2个子网：

A子网：

• 网段：192.168.0.0
• 子网掩码：255.255.255.128/25
• 播送：192.168.0.127
• 主机规模：192.168.0.1 ~ 192.168.0.126

B子网：

• 网段：192.168.0.128
• 子网掩码：255.255.255.128/25
• 播送：192.168.0.255
• 主机规模：192.168.0.129 ~ 192.168.0.254

等分红4个子网：

A子网：

• 网段：192.168.0.0
• 子网掩码：255.255.255.192/26
• 播送：192.168.0.63
• 主机规模：192.168.0.1 ~ 192.168.0.62

B子网：

• 网段：192.168.0.64
• 子网掩码：255.255.255.192/26
• 播送：192.168.0.127
• 主机规模：192.168.0.65 ~ 192.168.0.126

C子网：

• 网段：192.168.0.128
• 子网掩码：255.255.255.192/26
• 播送：192.168.0.191
• 主机规模：192.168.0.129 ~ 192.168.0.190

D子网：

• 网段：192.168.0.192
• 子网掩码：255.255.255.192/26
• 播送：192.168.0.255
• 主机规模：192.168.0.193 ~ 192.168.0.254

B类子网区分：

A类子网区分：

规则：要将子网等分为2^n个更小的子网，则子网掩码在本来根底上右移n位。

考虑：下面两台设备是否能够正常通讯？

答案：不能，由于不在同一个网段，核算机0的网段是192.168.0.0，核算机1的网段是192.168.0.128。要想让这两台设备进行通讯，需求添加一个路由器即可。

2.2. 变长子网区分

假如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，便是在原网段的子网掩码根底上添加n个1
• 不等长的子网，它们的子网掩码也不同

假定上图是对192.168.0.0/24进行变长子网区分 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

考虑：下面两台设备是否能够正常通讯？

答案：不能，由于不在同一个网段，核算机0的网段是192.168.0.0，核算机1的网段是192.168.10.0。要想让这两台设备进行通讯，需求添加一个路由器即可。

剖析：核算机0和核算机1通讯时，只要核算机1的IP地址，没有核算机1的子网掩码，最终是拿着对方的IP地址和自己的子网掩码按位与核算出的网段，所以核算机1的网段是192.168.10.0，和核算机0不在同一个网段，也就无法进行通讯。假如是核算机1和核算机0进行通讯，两台设备的IP和核算机1的子网掩码按位与核算后网段都是192.168.0.0，能够向核算机0发送音讯，但由于核算机0核算和核算机1不在同一个网段，核算机0就无法向核算机1回复音讯，所以无法正常通讯。

注意：IP地址的分类是看IP地址的第一部分归于哪一类的规模，子网掩码和IP地址分类没有任何关系。子网区分只能是2的指数。

3. 超网

超网：跟子网反过来，它是将多个接连的网段兼并成一个更大的网段。

3.1. 兼并2个网段

把网络部分区分出来给主机运用。上图区分后主机位后，192.168.0.0和192.168.1.0的网段都是192.168.0.0，并且由于主机位高位添加了1位，所以主机数比之前多了一倍（详细仍是要减2的—去除网段和播送地址）。

需求：本来有200台核算机运用192.168.0.0/24网段，现在期望添加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
• 兼并192.168.0.0/24、192.168.1.0/24为一个网段：192.168.0.0/23（子网掩码往左移动1位）

考虑：192.168.0.255/23这个IP地址能够分配给核算机运用么？

答案：能够。由于主机部分实践是9位，此刻主机位高位是0，并不是悉数为1，因而这个IP地址不是播送地址，最终是能够分配给核算机运用的。假如把主机部分的高位变为1，实践的IP地址便是192.168.1.255/23（播送地址），这时候就不能分配给核算机运用了。

3.2. 兼并4个网段

子网掩码向左移动2位，能够兼并4个网段。

将192.168.0.0/24、192.168.1.0/24、192.168.2.0/24、192.168.3.0/24兼并为192.168.0.0/22网段。

考虑：下面的2个网段，能经过子网掩码向左移动1位进行兼并么？

答案：不能够。由于192.168.2.0要想和192.168.1.0兼并为同一个网段，有必要向左移动两位才干够。

3.3. 兼并网段的规则

假定n是2的k次幂（k≥1）

• 子网掩码左移k位将能够兼并n个网段
• 假如第一个网段的网络号能被n整除，那么由它开端接连的n个网段，能经过左移k位子网掩码进行兼并

比方：

• 第一个网段的网络号以二进制0结束，那么由它开端接连的2个网段，能经过左移1位子网掩码进行兼并
• 第一个网段的网络号以二进制00结束，那么由它开端接连的4个网段，能经过左移2位子网掩码进行兼并

0   192.168.0.0/24    192.168.0000 00|0|0.0
1   192.168.1.0/24    192.168.0000 00|0|1.0
2   192.168.2.0/24    192.168.0000 00|1|0.0
3   192.168.3.0/24    192.168.0000 00|1|1.0
// 上面就很容易看出，1和2左移1位是不能兼并到同一个网段的。
// 左移1位，0和1能够兼并，2和3能够兼并。左移2位，0到3能够兼并。

一旦运用超网，其实就没有必要区分地址分类了。当然详细仍是根据需求进行定制。

4. 判别一个网段是子网仍是超网

1. 首先

• 看该网段的类型（IP地址分类）
• 默许状况下，A类子网掩码的位数是8（255.0.0.0），B类子网掩码的位数是16（255.255.0.0），C类子网掩码的位数是24（255.255.255.0）

2. 然后

• 假如该网段的子网掩码位数比默许子网掩码多，便是子网
• 假如该网段的子网掩码位数比默许子网掩码少，便是超网

例：25.100.0.0/16是一个A类子网；200.100.0.0/16是一个C类超网。

专题系列文章

1. 前常识

• 01-探求iOS底层原理|总述
• 02-探求iOS底层原理|编译器LLVM项目【Clang、SwiftC、优化器、LLVM】
• 03-探求iOS底层原理|LLDB
• 04-探求iOS底层原理|ARM64汇编

2. 根据OC言语探求iOS底层原理

• 05-探求iOS底层原理|OC的实质
• 06-探求iOS底层原理|OC方针的实质
• 07-探求iOS底层原理|几种OC方针【实例方针、类方针、元类】、方针的isa指针、superclass、方针的办法调用、Class的底层实质
• 08-探求iOS底层原理|Category底层结构、App启动时Class与Category装载进程、load 和 initialize 执行、关联方针
• 09-探求iOS底层原理|KVO
• 10-探求iOS底层原理|KVC
• 11-探求iOS底层原理|探求Block的实质|【Block的数据类型(实质)与内存布局、变量捕获、Block的种类、内存办理、Block的修饰符、循环引证】
• 12-探求iOS底层原理|Runtime1【isa详解、class的结构、办法缓存cache_t】
• 13-探求iOS底层原理|Runtime2【音讯处理(发送、转发)&&动态办法解析、super的实质】
• 14-探求iOS底层原理|Runtime3【Runtime的相关运用】
• 15-探求iOS底层原理|RunLoop【两种RunloopMode、RunLoopMode中的Source0、Source1、Timer、Observer】
• 16-探求iOS底层原理|RunLoop的运用
• 17-探求iOS底层原理|多线程技能的底层原理【GCD源码剖析1:主行列、串行行列&&并行行列、大局并发行列】
• 18-探求iOS底层原理|多线程技能【GCD源码剖析1:dispatch_get_global_queue与dispatch_(a)sync、单例、线程死锁】
• 19-探求iOS底层原理|多线程技能【GCD源码剖析2:栅门函数dispatch_barrier_(a)sync、信号量dispatch_semaphore】
• 20-探求iOS底层原理|多线程技能【GCD源码剖析3:线程调度组dispatch_group、事件源dispatch Source】
• 21-探求iOS底层原理|多线程技能【线程锁：自旋锁、互斥锁、递归锁】
• 22-探求iOS底层原理|多线程技能【原子锁atomic、gcd Timer、NSTimer、CADisplayLink】
• 23-探求iOS底层原理|内存办理【Mach-O文件、Tagged Pointer、方针的内存办理、copy、引证计数、weak指针、autorelease

3. 根据Swift言语探求iOS底层原理

关于函数、枚举、可选项、结构体、类、闭包、特点、办法、swift多态原理、String、Array、Dictionary、引证计数、MetaData等Swift根本语法和相关的底层原理文章有如下几篇:

• 01-Swift5常用中心语法|了解Swift【Swift简介、Swift的版别、Swift编译原理】
• 02-Swift5常用中心语法|根底语法【Playground、常量与变量、常见数据类型、字面量、元组、流程操控、函数、枚举、可选项、guard语句、区间】
• 03-Swift5常用中心语法|面向方针【闭包、结构体、类、枚举】
• 04-Swift5常用中心语法|面向方针【特点、inout、类型特点、单例形式、办法、下标、承继、初始化】
• 05-Swift5常用中心语法|高档语法【可选链、协议、错误处理、泛型、String与Array、高档运算符、扩展、访问操控、内存办理、字面量、形式匹配】
• 06-Swift5常用中心语法|编程范式与Swift源码【从OC到Swift、函数式编程、面向协议编程、响应式编程、Swift源码剖析】

4. C++中心语法

• 01-C++中心语法|C++概述【C++简介、C++起源、可移植性和规范、为什么C++会成功、从一个简略的程序开端知道C++】
• 02-C++中心语法|C++对C的扩展【::作用域运算符、姓名操控、struct类型加强、C/C++中的const、引证(reference)、函数】
• 03-C++中心语法|面向方针1【 C++编程规范、类和方针、面向方针程序设计案例、方针的构造和析构、C++面向方针模型初探】
• 04-C++中心语法|面向方针2【友元、内部类与局部类、强化训练(数组类封装)、运算符重载、仿函数、模板、类型转化、 C++规范、错误&&反常、智能指针】
• 05-C++中心语法|面向方针3【 承继和派生、多态、静态成员、const成员、引证类型成员、VS的内存窗口】

5. Vue全家桶

• 01-Vue全家桶中心常识|Vue根底【Vue概述、Vue根本运用、Vue模板语法、根底案例、Vue常用特性、归纳案例】
• 02-Vue全家桶中心常识|Vue常用特性【表单操作、自定义指令、核算特点、侦听器、过滤器、生命周期、归纳案例】
• 03-Vue全家桶中心常识|组件化开发【组件化开发思维、组件注册、Vue调试东西用法、组件间数据交互、组件插槽、根据组件的
• 04-Vue全家桶中心常识|多线程与网络【前后端交互形式、promise用法、fetch、axios、归纳案例】
• 05-Vue全家桶中心常识|Vue Router【根本运用、嵌套路由、动态路由匹配、命名路由、编程式导航、根据vue-router的案例】
• 06-Vue全家桶中心常识|前端工程化【模块化相关规范、webpack、Vue 单文件组件、Vue 脚手架、Element-UI 的根本运用】
• 07-Vue全家桶中心常识|Vuex【Vuex的根本运用、Vuex中的中心特性、vuex案例】

6. 音视频技能中心常识

• 01-音视频技能中心常识|了解音频技能【移动通讯技能的发展、声响的实质、深入了解音频】
• 02-音视频技能中心常识|建立开发环境【FFmpeg与Qt、Windows开发环境建立、Mac开发环境建立、Qt开发根底】
• 03-音视频技能中心常识|Qt开发根底【.pro文件的配置、Qt控件根底、信号与槽】
• 04-音视频技能中心常识|音频录制【指令行、C++编程】
• 05-音视频技能中心常识|音频播映【播映PCM、WAV、PCM转WAV、PCM转WAV、播映WAV】
• 06-音视频技能中心常识|音频重采样【音频重采样简介、用指令行进行重采样、经过编程重采样】
• 07-音视频技能中心常识|AAC编码【AAC编码器解码器、编译FFmpeg、AAC编码实战、AAC解码实战】
• 08-音视频技能中心常识|成像技能【重识图片、详解YUV、视频录制、显示BMP图片、显示YUV图片】
• 09-音视频技能中心常识|视频编码解码【了解H.264编码、H.264编码、H.264编码解码】
• 10-音视频技能中心常识|RTMP服务器建立【流媒体、服务器环境】

7. 核算机网络中心常识

• 01-核算机网络中心常识|核算机网络通识【核算机网络功能指标、网络协议分层的几种办法、OSI七层模型概念通识】
• 02-核算机网络中心常识|【建立调试环境、新建Java项目、核算机通讯根底、核算机衔接办法、集线器/网桥/交换机/路由器】
• 03-核算机网络中心常识|【MAC地址、IP地址的组成、IP地址的分类、CIDR、子网掩码、超网】
• 04-核算机网络中心常识|【 静态路由、动态路由、数据包的传输、ISP、服务器机房、网络分类、家用无线路由器、公网IP、
• 05-核算机网络中心常识|物理层/数据链路层【模拟信号&&数字信号、数据链路层】
• 06-核算机网络中心常识|网络层【IP数据包Packet、网络协议、Checksum、源IP地址和方针IP地址、ping】
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