Linux（13）——网络概述

目录

一、TCP/IP 网络模型：

1、应用层（Application）：

2、传输层（Transport）：

3、互联网层（Internet or network）：

4、链路层（Link）：

二、网络接口：

1、RHEL 7 前：

2、REHL 7 后：

三、IPv4：

1、IPv4 地址：

2、IPv4 路由配置：

四、IPv6：

1、IPv6 地址概述：

2、IPv6 地址简化：

3、常用 IPv6 地址与网络：

4、IPv6 配置：

五、主机名映射到IP地址：

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        本篇主要讲述网络的相关概念，关于如何使用命令行管理网络，Linux（14）——管理网络中有详细介绍哦。

        如需转跳，链接如下：

https://blog.csdn.net/m0_68756914/article/details/144798407

一、TCP/IP 网络模型：

        TCP/IP网络模型是一组四层通信协议（应用、传输、互联网、链路），用来描述如何通过网络在计算机之间进行打包、寻址、传输、路由以及接收数据通信。

1、应用层（Application）：

        每个应用都有实现客户端和服务器跨平台通信的通信规范，常见的协议有 SSH、HTTPS（安全Web）、FTP（文件共享）、SMTP（电子邮件递送）等。

2、传输层（Transport）：

        传输层协议有 TCP（可靠性连接导向型通信）和 UDP（无连接数据报协议），应用协议时可使用 TCP 或者 UDP + 端口。常用和已注册的端口列表位于 /etc/services 文件中。

3、互联网层（Internet or network）：

        互联网层或网络层实现数据从源主机到目的主机的传输，互联网层协议有 IPv4 和 IPv6 ，路由器用于连接网络。

4、链路层（Link）：

        链路层提供物理连接，常见的网络类型有有限以太网（802.3）和无线局域网（Wi-Fi 802.11）。每个物理设备都具有一个硬件地址 (MAC) ，用于标识局域网络段中数据包的目的地。

二、网络接口：

        系统上的每个网络端口都有一个名称，我们可以使用此名称来配置或识别网络接口。

1、RHEL 7 前：

        旧版红帽企业 Linux 将 eth0、eth1 和 eth2 等名称用于各个网络接口，eth0为操作系统检测到的第一个网络接口，eth1为第二个，以此类推。然而，PCle标准无法保证启动时检测设备的顺序，且随着设备的添加和移除，此机制可能改变接口的分配，意外改变设备名。

2、REHL 7 后：

        RHEL 7 起开始采用新的命名体系，基于固件信息、PCI 总线拓扑和网络设备类型来分配网络接口名称，且不会更改。

        在此机制下，网络接口名称以接口类型开头：

（1）en：以太网接口；

（2）wl：WLAN接口：

（3）ww：WWAN接口。

        接口类型之后的其余部分将基于固件信息或PCI拓扑设备位置决定：

（1）oN ：板载设备，唯一索引为N（来自固件信息），例如 eno1为板载以太网设备 1；

（2）sN：  PCI 热插拔插槽N中的设备，例如 ens3 表示 PCI 热插拔插槽 3 中的以太网卡；

（3）pMsN ：位于插槽 N 中总线 M 上的 PCI 设备，例如 wlp4s0 表示插槽 0 中 PCI总线 4 上的 WLAN 卡（ enp0s1f1 ：它代表同一设备的功能 1 ）。

三、IPv4：

1、IPv4 地址：

         IPv4 地址是 32 位数字，使用点号分隔的 4 个十进制八位字节表示，分为网络位（网络前缀）和主机位（主机编号）。同一子网的主机可以直接通信，否则则需要路由器的帮助。

        以IPv4地址 192.168.1.107/24 为例：

网络前缀	/24 或 255.255.255.0	11111111.11111111.11111111.00000000
主机地址	192.168.1.107	11000000.10101000.00000001.01101011
网络地址	192.168.1.0	11000000.10101000.00000001.00000000
子网上主机的地址范围	192.168.1.1~192.168.1.254	11000000.10101000.00000001.00000001~ 11000000.10101000.00000001.11111110
广播地址	192.168.1.255	11000000.10101000.00000001.11111111

        其余常见网络前缀：

（1）/19：255.255.224.0

（2）/8：255.0.0.0

注：常见术语如下：

        1）网络作用域：一段地址范围；

        2）子网掩码：其长度指示标识子网的网络前缀位数；

        3）子网：更大网络的一个网段；

        4）多播：一个系统将流量发送到多个系统接收的特殊IP地址；

        5）网络地址：子网的网络地址是子网中可能的最低地址，其主机号全部为二进制零。

2、IPv4 路由配置：

        不论使用 IPv4 还是 IPv6，网络流量都需要以主机到主机和网络到网络的形式进行传输。每一主机具有一个路由表，该表可以告诉主机如何路由特定网络的通信。

        服务器可以通过与 DHCP 服务器进行通信，以实现自动配置其 IPv4 网络设置，并在租期到期前一直使用此地址，或者将服务器配置为使用静态网络。

四、IPv6：

1、IPv6 地址概述：

        IPv6 地址是一个 128 位数字，通常表示为八组以分号分隔的四个十六进制半字节，每个半字节表示 4 位的 IPv6 地址（每组表示 16 位的 IPv6 地址）。

        IPv6具有标准的子网掩码 /64 （理论包含 2^64 个主机），几乎应用于所有的普通地址。此时 IPv6 地址一半是网络前缀，一半是接口ID。而网络提供商通常为组织分配更短的前缀，如 /48 ，此时最多为 65536 个子网。

2、IPv6 地址简化：

        IPv6 的表示方式较为繁琐，为方便使用，可按以下规则对 IPv6 地址进行简化，此处将以 2001:0db8:0000:0010:0000:0000:0000:0001 为例：

（1）不需要写出组中的前导零。但每个冒号分隔组中至少写入一个数字：

2001:db8:0:10:0:0:0:1

（2）一组或多组连续零可通过 : : 字符块来进行合并：

2001:db8:0:10::1

        需注意，虽然单组零或连续零组均可使用 : : 表示，但通常单组零使用 :0: 来进行缩短。

（3）如果地址包含两个连续的零组，且长度相同，则将每组最左边的零组缩短为 : : ，最右边的组缩短为 :0: 

2001:0db8:0000:0000:0007:0000:0010:0002

正确简化为 2001:db8::0:7:0:10:2 

2001:db8::7:0:10:2 为错误的化简方式。

3、常用 IPv6 地址与网络：

IPv6 地址和网络	表示	描述
：：1/128	本地主机	等效于 127.0.0.1/8 的 IPv6 地址
：：	未指定的地址	等效于 0.0.0.0 的 IPv6 地址（在网络服务中，可以表示正在侦听所有以配置的IP地址
：：/0	默认路由	等效于 0.0.0.0/0 的 IPv6 地址（此路由在无更好路由的前提下使用）
2000 ：：/3	全局单播地址
fd00 ：：/8	唯一本地地址
fe80 ：：/10	本地链路地址	本地链路单播地址仅在 fe80:: /64 网络的本地链路有效，但 fe80::/10 保留给本地链路未来使用
ff00 ：：/8	多播	等效于 224.0.0.0/4 的 IPv6 地址（重要，因为 IPv6 无广播地址）

4、IPv6 配置：

        IPv6 地址支持 DHCPv6、手动配置以及无状态地址自动配置（SLAAC）。RHEL 9 中的 dhcp 软件包和 radvd 软件包分别提供 DHCPv6 和 SLAAC 支持。

五、主机名映射到IP地址：

        IP地址较为复杂，不便于日常使用，因此用户通常更喜欢主机名。

        Linux 有多种机制可以将主机名映射到 IP 地址，统称为名称解析：

（1）静态设置：在每个系统的 /etc/hosts 文件中手动为每个主机名创建静态条目（需更新每台服务器的 hosts 文件副本）；

（2）DNS 动态获取：由 DHCP 或在 /etc/resolve.conf 文件创建静态地址设置实现。