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网络中最令人困惑的4个概念解释

来源: 西拉IP   作者: 张祁无   2018年12月8日 14:52

网络中最令人困惑的4个概念解释

网络可能很复杂; 工作越大,你必须弄清楚如何拼凑起来的小拼图。然而,在最基本的层面上,许多看起来最复杂的网络概念实际上相当简单......当然,除非它们的实现。以下是其中一些关键概念的概述。

IP地址

IP地址就像您家的物理地址或电话号码:它们提供了一种将物理设备映射到号码的方法,无论是PC,路由器还是移动设备。IP版本4(IPv4)仍然是最常见的IP地址形式,尽管随着IPv4地址耗尽,IP版本6(IPv6)开始出现。

IP地址通常以点分十进制形式写出,四个“八位字节”用点分隔。它实际上是IPv4地址中32位的表示,每个八位位组组成8位。尽管8位字节中的最大数字是256,但保留0,因此每个八位字节的范围实际上是1到255。

另一方面,IP版本6地址长度为128位,以十六进制写入。由于IPv4已经用尽,它们才开始投入使用。

从历史上看,IP地址被分为类,这些类由地址中的初始数字确定。A类的范围为1到126,B类的范围为128-191,C类的范围为192-223。这些地址可以托管的网络数量各不相同,A类最多有126个主机,每个网络有16,777,216个主机。这些地址也有不同之处,即为网络保留了多少地址,以及有多少地址可供主机使用。例如,A类地址保留第一个八位字节,而其余部分保留给主机,而C类地址使用三个八位字节。这是可能的网络管理员,以进一步细分的网络,从而导致子网。

子网划分

子网划分是一种划分IP地址以尝试有效使用它们的方法。这是通过子网掩码完成的。如前所述,传统的IP地址为网络保留了部分地址,剩余部分用于主机。这称为子网掩码,也可以用点分十进制形式表示。例如,A类地址的默认子网掩码为255.0.0.0,而C类地址为255.255.255.0。

表示它们的另一种方法是使用无类别域间路由(CIDR)。CIDR只是将子网掩码附加到IP地址。在她的“基本系统管理”一书中,作者Aeleen Frisch使用了192.168.10.0的例子。这个C类地址的子网掩码为192.168.10.0/24,因为前三个八位组合最多可加24位。有很多很好的网络书籍可以更详细地介绍。还有一些计算器可以帮助您确定对您的网络有意义的最佳子网划分方案。

子网划分了一些可用于主机的地址,并将它们指定为小型网络,因此称为“子网”。虽然可用的主机较少,但管理员管理比拥有一个大型网络更容易。

路由

因此,您的网络地址已经平方,但是如何从A点到B点获取数据包?当然是路由。虽然听起来很复杂,但实际上很简单。尽管互联网很复杂,但是在整个大厅或世界各地发送数据包都非常简单可靠。

大多数TCP / IP网络配置为具有网关,网关是特定的网络设备或具有不同网络之间的两个或更多连接的计算机。这就是术语“路由器”的含义。不同网络的连接也是“互联网”这个术语的真正含义。

互联网的稳健性是由于其简单性。每个路由器只知道它所连接的网络,但您可以将数据包发送到整个大厅或世界各地的主机。如果路由器获取数据包,它只是将其转发到下一个网络,直到它到达目的地。您可以使用称为traceroute的工具详细查看此过程,尽管它在不同系统上以不同的名称已知。

每个数据包都设置了一个生存时间(TTL),它可以在不同网络上实现“跳数”的最大数量。每一跳都会降低TTL。如果它变为零,则只丢弃数据包。这通常是沿线的一些配置错误的结果,例如网络以圆圈形式发送数据包。这是罕见的,互联网的可靠性令人惊讶。

DNS

地址很好,但你不能真正记住它们。该域名系统(DNS)是什么创造,我们最熟悉的那些网址。它是将IP地址映射到名称的DNS。

互联网公司的名称和号码分配机构(ICANN)维护的列表顶级域名,如.com和.org。ICANN的微型网站上有超过250个全球顶级域名。

每台机器都有一个主机名文件,可以将名称映射到地址,但即使使用多台机器,这也会变得难以处理。试着想象全世界数以百万计的机器。DNS是一个分散的系统,这使得这个过程变得更加容易。

DNS成功的关键是它能够执行递归查找。如果DNS服务器收到一个它不知道的名称的请求,它将询问另一个服务器,该服务器将询问另一个服务器,依此类推,直到得到答案。DNS服务器通常会缓存其名称以使其更快。

尽管操作简单,但设置DNS可能具有挑战性,并且该过程包含的内容比本文中介绍的更多。幸运的是,有很多指南可以概述这个有时令人生畏的过程。

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