1、什么是IP地址

( 32=4*8 ; 255(D)=1111 1111(B) =2⁸-1 )
所謂IP地址就是給每個連接在Internet上的主機分配的一個32bit地址。按照TCP/IP協議規定，IP地址用二進制來表示，每個IP地址長32bit，比特換算成字節，就是4個字節。例如一個采用二進制形式的IP地址是“00001010000000000000000000000001”，這么長的地址，人們處理起來也太費勁了。為了方便人們的使用，IP地址經常被寫成十進制的形式，中間使用符號“.”分開不同的字節。于是，上面的IP地址可以表示為“10.0.0.1”。IP地址的這種表示法叫做“點分十進制表示法”，這顯然比1和0容易記憶得多。

什么是子網掩碼
（默認子網掩碼就是網絡的標識長度置1，主機標識的長度置0，32位IP剩余不用位置，置為默認值）
（即網絡地址置1，主機地址置0，32位IP剩余不用位置1）

IP地址分類：按網絡的標識長度，主機標識的長度，32位IP剩余不用位，置為默認值
，

子網掩碼就是判斷兩個IP地址，是不是在同一個網段(或稱子網)，在同一網段的兩個地址，可以直接通信。
子網掩碼(subnet mask)又叫網絡掩碼、地址掩碼、子網絡遮罩，
它是一種用來指明一個IP地址的哪些位標識的是主機所在的子網以及哪些位標識的是主機的位掩碼。
子網掩碼不能單獨存在，它必須結合IP地址一起使用。子網掩碼只有一個作用，就是將某個IP地址劃分成網絡地址和主機地址兩部分。

2、什么是網關

路由：是指分組從源到目的地時，決定端到端路徑的網絡范圍的進程
調制解調器：把計算機的數字信號翻譯成可沿普通電話線傳送的模擬信號
網關(Gateway)又稱網間連接器、協議轉換器。網關就是一個網絡連接到另一個網絡的“關口”。也就是網絡關卡。
所有網絡都有一個邊界，限制與直接連接到它的設備的通信。因此，如果網絡想要與該邊界之外的設備，節點或網絡通信，則它們需要網關的功能。網關通常被表征為路由器和調制解調器的組合。
網關在網絡邊緣實現，并管理從該網絡內部或外部定向的所有數據。當一個網絡想要與另一個網絡通信時，數據包將傳遞到網關，然后通過最有效的路徑路由到目的地。除路由數據外，網關還將存儲有關主機網絡內部路徑的信息以及遇到的任何其他網絡的路徑。

3、默認網關地址

一般默認1地址為默認網關地址如下：
A的默認網關地址192.168.1.1
B的默認網關地址192.168.2.1

假設我們有兩個網絡：

• 網絡A的IP地址范圍為“192.168.1.1--------192.168.1.254”，子網掩碼為255.255.255.0
• 網絡B的IP地址范圍為“192.168.2.1--------192.168.2.254”，子網掩碼為255.255.255.0
  

4、什么DNS

DNS 是域名系統 (Domain Name System) 的縮寫，是因特網的一項核心服務，它作為可以將域名和IP地址相互映射的一個分布式數據庫，能夠使人更方便的訪問互聯網，而不用去記住能夠被機器直接讀取的IP數串。

盡管IP地址能夠唯一地標記網絡上的計算機，但IP地址是一長串數字，不直觀，而且用戶記憶十分不方便，于是人們又發明了另一套字符型的地址方案，即所謂的域名地址。IP地址和域名是一一對應的，這份域名地址的信息存放在一個叫域名服務器(DNS，Domain name server)的主機內，使用者只需了解易記的域名地址，其對應轉換工作就留給了域名服務器。域名服務器就是提供IP地址和域名之間的轉換服務的服務器。
沒有域名的情況下可以使用IP+端口號訪問

國際域名
com域名，國際最廣泛流行的通用域名格式。國際化公司都會注冊·com域名，當然也可以選擇以·net/.org為結尾的國際域名。例如表示工商企業的.com，表示創意創新的.xyz，表示網絡提供商的.net ，表示團體組織的.org 等域名后綴都沒有使用范圍限制。（“org”是英文“organization(組織)”的縮寫。意思是：各類組織機構或非盈利團體性質的域名。在注冊方面，org域名的資格沒有任何限制，任何一個國家的個人或企業均可注冊。）

國內頂級域名
國內域名，又稱為國內頂級域名（national top-level domainnames，簡稱nTLDs），即按照國家的不同分配不同后綴，這些域名即為該國的國內域名。中國國家頂級域名即是.cn，.cn域名由國家 工業和信息化部 管理，.cn域名注冊的管理機構為 中國互聯網信息中心 （ CNNIC ）。 截至2008年6月底，“.cn”域名注冊量達到1218.8萬個，超過德國·de 域名

5、IP地址、子網掩碼、網關、DNS的關系

IP地址，標示你電腦的身份！子網掩碼，可以標示子網劃分的情況，所屬子網。默認網關，數據包默認選擇的出口！一般是你的路由器地址！DNS服務器，把網站的域名轉換成計算機能看懂的IP地址！簡單來說，子網掩碼 就是判斷兩個IP地址，是不是在同一個網段(或稱子網)，在同一網段的兩個地址，可以直接通信。不管是通過IP地址也好，還是通過“計算機名”，都是可以的。如果兩個IP地址，不在同一網段，這時候，要想通過IP地址訪問另一網段的計算機(也是IP地址)，就需要網關地址。網關地址就是出口的地址，而且，網關地址，是你最近的一個出口的地址。網關地址總是與你的計算機的IP地址是同一網段的。這一點是非常重要的。如果兩臺計算機，不在同一網段，如果想使用計算機名(就是類似于compute1、cp2之類的名稱，稱為NetBIOS名稱)，這時候，必須要使用WINS服務器來解析(或者手動編輯本機的hosts文件)，這就是WINS服務器的作用。

6、到底IPv4有多少個地址

私有IP地址段(可重復被使用，動態分配的，有分配自然也有回收)：
A類：10.0.0.0到10.255.255.255 1658萬個
B類：172.16.0.0到172.31.255.255 97.5萬個
C類：192.168.0.0到192.168.255.25 6.5萬個
公網IP地址段(不可重復被使用)：
A類：1.0.0.0----9.255.255.255 1.5億個
11.0.0.0-----126.255.255.255 19.07億個
B類：128.0.0.0-----172.15.255.255 0.43億個
172.32.0.0-----191.255.255.255 2.9億個
C類：192.0.0.0-------192.167.255.255 0.1億個
192.169.0.0-----223.255.255.255 1.68億個

合計約25.68億個可用公網IP地址、理論上是255255255*255約42億多個IP，
除去私有網段、網絡ID、廣播ID、保留網段、本地環回127.0.0.0網段、組播224.0.0.0網段、實際可用就是25.68億。

私有IP地址段是為了不至于每個PC手機都占有一個公網IP專門預留的、可以被每個家庭每個企業重復使用的、不可以被路由出去的，除非哪個公司有超過1600萬臺設備。

事實上全國人民有多少辦公電腦和個人手機的IP地址都集中在192.168.1.0這種C類IP地址網段的254個IP地址上。即全國人民更多時候在254以內的團體中，這也是因為254以內的團體光是家庭就是多少億了，就是說家庭隨處可見，254人以上的公司學校等不能隨處可見

有許多小微型企業安裝的是沒有固定IP的寬帶、家用寬帶幾乎全部是沒有固定IP的、也就是說外網的固定IP是從運營商動態獲取的、估計相當于3個寬帶共用1個公網IP地址吧、中國沒有固定IP的寬帶不知道有沒有5億戶、大概需要將近2億個公網IP。再加上大中型企業有許多開通專線和帶公網IP的寬帶、比如百度阿里這樣的企業每個需要100個公網IP、上市公司每個需要10個固定IP、中型企業需要2個、還有各個運營商的服務器、路由器也需要，全國加起來3億個應該是足夠的。（中國沒有固定IP的寬帶用戶，企業的數量都在變化，這里就是對本世紀某年的統計，不對，是估計）

還有個原因是IANA機構分配IP并不是每個按每個國家人口平均的，美國的可能用不完、亞洲歐洲的可能不夠用。

IPV6的IP總數為：2的128次方個，即3.40282367 × 10的30次方億個?？梢詷俗R地球的每一粒沙子，即標識地球上所有沙粒作為節點的網絡
IPV4的IP總數為：2的32次方個，即43億個?？梢詷俗R有43億個節點的網絡。

一個疑問：如果43個節點，每個節點都是一個網絡的網絡，接著網絡的網絡的節點又是網絡，通過三層就就可以標識更多的機器。
個人認為是：因為公司這一層的子網絡數量已經將ABCDE的所有網絡號分配完了，只能開啟IP版本6。開啟IP版本6進行唯一標識的成本和效率，都比分層好，因為分層要中繼進行中轉，費時費硬件（硬件要錢）。開啟IP版本6一勞永逸
使用v4的可以和V4的進行通信，使用v6的可以和V6的進行通信。V4和V6和根據報文格式進行轉換，達到V4和V6通信。當v4慢慢沒有再使用，就完全過度到了V6。

7、講了網絡層的IP地址后，提一下網絡分層架構(七四層協議)

應用層是報文
傳輸層也叫報文段

不同層的網絡硬軟件，根據頭部確定使用的是本層的那個協議，再根據頭部確定用這協議做什么動作
WLAN：無線局域網。LAN：局域網

每個分層上的協議規定了該分層中數據首部的格式，以及首部順序與處理數據的順序

相互直連的設備之間使用MAC地址實現傳輸，MAC也叫物理地址或硬件地址，物理層頭部有MAC地址，MAC+幀=比特流

最后：

網絡分層架構(七四層協議)就只簡單的到此為止

8、sicket套接字

郵政服務接口：是一套規則告訴員工做，
1）信入信封
2）信封寫姓名，寫地址，寫郵編，貼郵票，入郵箱
sicket接口：是一套規則編寫成程序給機器做。
1）…
2）…
所謂套接字 (Socket)，就是對網絡中不同主機上的應用進程之間進行雙向通信的端點的抽象。. 一個套接字就是網絡上進程通信的一端，提供了應用層進程利用網絡協議交換數據的機制。. 從所處的地位來講，套接字上聯應用進程，下聯網絡協議棧，是應用程序通過網絡協議進行通信的接口，是應用程序與網絡協議根進行交互的接口

IPv4是32位的數值，用于標識整個網絡中眾多的主機
端口號是16位的數值，用于標識整個網絡中的某個主機的眾多的網絡進程的一個，其實更形象地說是用于標識整個網絡中的某個主機的眾多的網絡服務的一個

Socket有時是源IP,源端口，目的地IP,目的地端口四組值的一種組合。這種組合肯定有多個，在操作系統中用一些整數值代表一些Socket，即代表各種組合。

因特網標準協議的周知端口號的列表：

應該可以說：
把遠程登錄等人需要的機器提供的服務，編程成程序，在操作系統調度中就有了進程的概念

9、實現通信與在不在同一子網的關系

1）在同一子網即網段中的通信

可以直接通信- - -硬件支持是交換機
關鍵是以太網的特性：本網段所有主機都能收到本網段任意一個主機的數據包和子網中的機器有出廠就有的唯一標識：MAC地址
通過子網掩碼計算一下，發現源IP和目標IP恰好在同一個IP網絡內，那么它想要得到目標主機B的MAC地址就有辦法了，首先主機A就向本網段發過一個ARP請求，這個ARP請求包中包括主機A的源IP地址，源MAC地址，目標主機B的IP地址，而目標MAC地址為廣播MAC地址（全部為F），因為我們要找的就是目標MAC，所以這里用廣播MAC地址，又因為是以太網，所以整個局域網的所有主機都能收到這個請求MAC地址的數據包，當然主機B也能收到，因此在主機B收到此ARP請求后，立即構建一個包括自己的MAC地址的ARP回應包，回應給主機A，當主機A收到這個ARP回應后，終于完成了找尋目標MAC的重大任務，從而把目標主機B的MAC地址正確封裝進上面還未封裝結束的正準備發給主機B的數據包，在這時，源IP和源MAC以及目標IP和目標MAC都已正確存在于數據包中，那么這里主機A向網絡內發出這些數據包，因為目標地址在本網段，所以本網段所有主機都能收到這個數據包（這是以太網的特性），最后只有真正的目標主機B能夠打開這些數據包，在此，同網段兩臺主機之間的通信就此圓滿結束！

2）在不同子網即網段中的通信

詳情去研究七四層協議)或參考鏈接：https://www.cnblogs.com/iancloud/p/15014856.html

附錄圖集：
1、虛電路

2、面向連接與無連接

3、分組交換網絡：虛電路網絡 、數據報網絡

這里的有連接就是實實在在的通過介質連接。不是借助它層的幫助建立的連接。
4、接入網
接入網應該是物理層或數據鏈路層

5、互聯網結構

6、丟失的分組是否重傳
丟失的分組，可能在源主機重傳，也可能上一跳重傳，也可能根本不重傳
TCP協議丟失的分組源主機要重傳，UCP協議丟失的分組源主機不重傳
數據鏈路層要支持重傳就要每次收到數據先保存，再發給下一條（下一節點）

7、吞吐量與寬帶


1Mb/s=1000*1000b/s=1000Kb/s=1000/8KB/s=125KB/s
理論上1M（即1Mb/s）寬帶理論速率是：125KB/s（即1000Kb/s），實際速率（吞吐量）大約為40—100kB/s；(其原因是受用戶計算機性能、網絡設備質量、資源使用情況、網絡高峰期、網站服務能力、線路衰耗，信號衰減等多因素的影響而造成的)。4M（即4Mb/s）的寬帶理論速率是：500KB/s，實際速率（吞吐量）大約為200—440kB/s 。上行速率是指用戶電腦向網絡發送信息時的數據傳輸速率，下行速率是指網絡向用戶電腦發送信息時的傳輸速率。比如用FTP上傳文件到網上去，影響上傳速度的就是“上行速率”；而從網上下載文件，影響下載速度的就是“下行速率”。當然，在實際上傳下載過程中，線路、設備(含計算機及其他設備)等的質量也會對速度造成或多或少的影響。

8、流量強度和排隊延時

9、TCP的可靠數據傳輸
一個可靠數據傳輸協議：rdt3.0
該數據傳輸協議的要點：檢驗和、 序號、 定時器、 肯定和否定確認分組（“肯定確認” (ACK)
和“否定確認” (NAK）
因為分組序號在0和1之間交替， 因此rdt3.0有時被稱為比特交替協議
它是一種停-等操作。
不斷實時測量往返延時，不斷執行固定的公式計算出新的超時時間。



一種可靠數據傳輸協議：流水線
兩種通用的流水線協議：回退N步(GBN)和選擇重傳(SR)
10、TCP流量控制

11、為什么不采用兩次握手

12、TCP的三次握手與關閉連接


13、擁塞控制的兩種思路：1）在兩端推斷處理 2）讓路上的節點往分組寫反饋信息

14、網絡層的數據平面、控制平面
傳統上：
數據平面：轉發，IP協議
控制平面：路由，路由選擇算法，分布式
數據平面與控制平面的聯系：通過路由選擇算法得到路由表，交給IP協議進行匹配表項轉發

現代SDN上：
數據平面：動作(改字段、轉發、返回、丟棄等)，IP協議
控制平面：路由，單一的SDN控制器接收所有它控制的分組交換機的信息，給每個分組交換機發送流表
數據平面與控制平面的聯系：數據平面根據SDN控制器發給它的流表做動作

15、IP數據報格式

16、子網數量

互聯網的路由不是對單個地址做路由，計算負擔太重，算不明白。一個子網在路由器中就只有一個表項。
特別的還要進一步減少計算量，進行聚集，將下圖中的3個子網，就可以看成一個整體向外路由。
本來它就是通過同一個路由器向外路由。

在一個子網中的IP地址分配

也可以ping一下查找空閑的IP地址，再自己配置。

17、一個子網中的若干節點是如何連接到一起的
交換機的部分特性：

• 學習：以太網交換機了解每一端口相連設備的MAC地址，并將地址同相應的端口映射起來存放在交換機緩存中的MAC地址表中。
• 轉發/過濾：當一個數據幀的目的地址在MAC地址表中有映射時，它被轉發到連接目的節點的端口而不是所有端口（如該數據幀為廣播/組播幀則轉發至所有端口）。
• 消除回路：當交換機包括一個冗余回路時，以太網交換機通過生成樹協議避免回路的產生，同時允許存在后備路徑。
  

局域網內同一網段的可以直接通信，不同網段的不可以直接通信
局域網、網段、子網的區別
參考https://zhidao.baidu.com/question/1643821847176673500.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的IP地址、子网掩码、网关、DNS的关系及sicket的常识的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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