Linux云计算之网络根本2——网络地点
目录一、进制转换
1、十进制
2、二进制
3、十六进制
4、八进制
5、进制之间的相互转换
二、逻辑代数
1、与运算(逻辑与)
2、逻辑或运算
3、逻辑非(反运算)
三、ip地点和子网掩码
1、ip地点概念和剖析
2、IP地点的分类
3、有用的IP地点
4、子网掩码
四、公有地点和私有地点
1、公有地点和私有地点
五、训练
一、进制转换
[*] 在计算机底层通信，以及数据处置处罚都是采用的二进制，也就是1和0传递信号，因此进制转换是非常重要的知识点
[*] 数制，也称进制或计数制，是指一组固定的符号和同一的规则来表示数值的的方法
1、十进制
[*]十进制 (手指) 用D表示
[*]以10为基数 (0，1，2，3，4，5，6，7，8，9）
[*]计数规律：逢十进一
[*]权：基数的幂，即10的n次幕，10的0次方开头
2、二进制
[*]用B表示，比方:1000101B，https://img-blog.csdnimg.cn/direct/3967f81db74948a3b0099653b10f7ef2.png
[*]创始人：莱步尼茨，德国哲学家、数学家，发明了微积
[*]二进制和八卦的关系
[*]计算机引入二进制：现代计算机之父(冯*诺依曼) ，冯诺依曼体系布局
[*]哈弗布局 (嵌入式计算机)
[*]以2为基数的计数体制
[*]特点---系数 0，1
[*]计数规律：逢二进一，1+1=(10) 2
[*]权：2的n次幂
3、十六进制
[*]用H来表示：1eH
[*]界说：以16为基数的计数体制，简称为十六进制
[*]特点：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F
[*]20=十进制32 10H=16D
[*]权：16的n次幂
4、八进制
[*]用O表示 1270
[*]界说：以8为基数的计数体制简称为八进制
[*]特点：系： 0、1、2、3、4、5、6、7 逢八进1
[*]权：8的n次幂
5、进制之间的相互转换
[*]任意进制数转换成十进制数
[*]方法：按权展开求和
[*]案例1：二进制转十进制
[*]案例2：十六进制转十进制
[*]案例3：八进制转换成十进制
[*]十进制转换为其他进制
[*]方法：除基取余逆排法，使用该十进制数，除以基数，依次反复举行，直到商为0 (商为整数)
[*]案例1：十进制转换二进制——53D转换二进制
[*]将十进制数 53 除以 2，得商 26，余数 1。
[*]将商 1 除以 2，得商 0，余数 1。
[*]将商 3 除以 2，得商 1，余数 1。
[*]将商 6 除以 2，得商 3，余数 0。
[*]将商 13 除以 2，得商 6，余数 1。
[*]将商 26 除以 2，得商 13，余数 0。
[*]结果：
[*]53（十进制）转换为二进制为 110101。
[*]案例2：十进制转换十六进制——50转换成十六进制
[*]案例3：十进制转换八进制——557转换成八进制
二、逻辑代数
[*]逻辑代数是分析和设计逻辑电路的数学根本
[*]逻辑代数是由英国科学家乔治·布尔建立的，故称布尔代数
1、与运算(逻辑与)
[*]https://img-blog.csdnimg.cn/direct/0da5f26beb2e435bbd526d6b433e1bc0.pnghttps://img-blog.csdnimg.cn/direct/f918a9ef662a4879a70c73227d9a8f23.png
[*]当一个事情的几个条件全具备，这个变乱才允许发生(比方上面两种条件)
[*]如多条件与运算，也是全部满足才可举行
[*]逻辑与运算的短路运算：一旦条件为假，后面短路
[*]二进制数值举行与运算
[*]两个多位二进制数，举行按位与运算，右侧对齐，对应的位分别举行
2、逻辑或运算
[*]https://img-blog.csdnimg.cn/direct/69d0b2d18c564bf89fa6869681e5048b.pnghttps://img-blog.csdnimg.cn/direct/9aaa3b7ebcac493aa5c452868ed0fe2c.png
[*]当一件事情的几个条件中只要有一个条件得到满足，则事情会发生。
[*]逻辑或运算的短路运算
[*]一旦前面条件为真，后面短路
3、逻辑非(反运算)
[*] https://img-blog.csdnimg.cn/direct/13e4e93f6ce24770af61d3116225a675.png
[*]事情的发生是以其相反的条件为依据的
[*]多位二进制数按位取反
三、ip地点和子网掩码
1、ip地点概念和剖析
[*] IP地点（Internet Protocol Address）是用于在网络中唯一标识设备的地点，它是网络通信中的重要构成部门。IP地点通常被表示为四个十进制数，每个数的取值范围是0到255，它们之间用点号（.）分隔，比方：192.168.1.1。
[*] IP地点分为IPv4和IPv6两种版本，其中IPv4地点是32位的二进制数，通常以点分十进制表示，而IPv6地点是128位的二进制数，通常以冒号分隔的八组十六进制数表示。
[*] IP地点的剖析涉及到以下几个方面：
[*] IP地点的分类：
[*]不同类别的IP地点可以用于不同规模的网络和不同的用途，比方A类地点用于大型网络，B类地点用于中型网络，C类地点用于小型网络，D类地点用于组播，E类地点保存未用。
[*]IP地点根据其网络部门和主机部门的长度以及用途，被分为不同的类别，重要有A、B、C、D和E五类。
[*] 子网掩码：
[*]子网掩码用于划分网络地点和主机地点的边界，指示哪些位是网络位，哪些位是主机位。
[*]子网掩码通常与IP地点一起使用，用于确定IP地点的网络部门和主机部门。
[*]常见的子网掩码包括255.0.0.0（用于A类地点）、255.255.0.0（用于B类地点）和255.255.255.0（用于C类地点）等。
[*] 网络地点和主机地点：
[*]网络地点是IP地点的网络部门，用于标识一个网络，主机地点是IP地点的主机部门，用于标识网络中的详细设备。
[*]通过子网掩码可以将IP地点分割为网络地点和主机地点。
[*] 域名剖析：
[*]域名剖析是将域名转换为对应的IP地点的过程，通常通过域名系统（DNS）来完成。
[*]当用户在浏览器中输入一个域名时，浏览器会向DNS服务器发送哀求，获取该域名对应的IP地点，然后才能创建连接。
[*] 逆向剖析：
[*]逆向剖析是根据IP地点查找对应的域名的过程，通常通过逆向域名剖析（PTR记载）来完成。
[*]逆向剖析可以用于查找特定IP地点的所有域名，以及确定某个IP地点的所有者信息。
2、IP地点的分类
[*]IANA组织规定IP地点分为A、B、C、D、E五类网址，每一类有不同的划分规则。 (取决于标识位，来到达区分网络位和主机位)
[*]类表示ip地点的范围不一样，可以决定网络子网的大小。
[*]ipv4
[*]https://img-blog.csdnimg.cn/direct/59c54365470748b88a92c86158e7f32d.png
[*]各类地点范围
[*]https://img-blog.csdnimg.cn/direct/8fe2cb12983646abb664db4be285b275.png
3、有用的IP地点
[*]IP地点点分十进制最后一位不能为0，通常用于表示整个网络的地点范围，而不会分配给详细的设备使用。
[*]比方：192.168.1.0是网络号 (网段地点)
[*]点分十进制表示法的最后一位不能为255，通常用作广播地点，用于向整个网络中的所有设备发送消息，而不分配给单个设备使用。
[*]比方: 192.168.1.255
[*]A类地点范围是从 1.0.0.0 到 126.255.255.255
[*]其中的一部门地点是保存地点，如 0.0.0.0 用于表示不确定的地点，因此这些地点不能用于分配给设备使用。
[*]B类地点都可使用
[*]C类地点范围中的 127.0.0.1 是保存的特殊地点，用作本地回环地点，用于测试网络设备和软件的连接，而不分配给实际的设备使用。
[*]https://img-blog.csdnimg.cn/direct/8d60709796b24e19a0f87276be67c49b.png
4、子网掩码
[*]子网掩码是指定一个IP地点的哪些位标识的是主机地点的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。
[*]子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地点一起使用。
[*]子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地点划分成网络地点和主机地点两部门。 (用来确定网
络地点，是否在一个子网，如果网络地点同等，则在同一子网)
[*]子网掩码也是由32个二进制位表示，比方：11111111.11111111.11111111.00000000
[*]IP地点网络部门以1表示，主机部门用0表示
[*]IP地点和子网掩码作逻辑“与”运算得到网络地点
[*]比方，11000000.10101000.00000001.10111101 与 11111111.11111111.11111111.00000000
[*]如何确定两个IP地点是否再同一网络，唯一的判定标准
[*]拿IP地点和指定的子网掩码做与运算，结果一模一样，即默认在同一网络
[*]通常情况下，子网掩码的简化写法
[*]192.168.1.5/24、10.10.64.128/12、255.240.0.0 10.0.0,0/12、10.30.64.128/12、10.16.0.0/12
[*]VLSM (可变长子网掩码)和CIDR (无类域间路由)详解
[*] VLSM（可变长子网掩码）：
[*]VLSM是一种允许在一个网络中使用不同子网掩码的技能，即允许对不同的子网使用不同长度的子网掩码。
[*]在传统的子网划分中，所有子网必须使用雷同长度的子网掩码，这样会导致一些子网浪费了大量的IP地点。
[*]使用VLSM技能，网络管理员可以根据每个子网的须要分配不同长度的子网掩码，从而更准确地划分IP地点空间，制止浪费，提高地点使用率。
[*]通过VLSM表示法，可以机动地划分IP地点空间
[*]假设有一个网络使用了192.168.1.0/24地点空间，但须要划分为两个子网，一个用于主机，另一个用于服务器。这时可以使用VLSM表示法来划分地点空间：
[*]子网1：192.168.1.0/25，可用地点范围为192.168.1.1到192.168.1.126，用于主机。
[*]子网2：192.168.1.128/25，可用地点范围为192.168.1.129到192.168.1.254，用于服务器。
[*] CIDR（无类域间路由）：
[*]CIDR是一种用于对IP地点举行聚合和汇总的技能，它不再依赖于传统的A、B、C类地点划分，而是使用前缀长度表示IP地点的范围。
[*]在CIDR中，IP地点和其对应的前缀长度用斜线“/”分隔，比方，192.168.1.0/24 表示了一个具有24位前缀长度的子网。
[*]CIDR表示法使网络管理员可以更准确地划分IP地点空间，根据实际需求来分配IP地点，淘汰了地点的浪费，并简化了网络配置和管理。
[*]假设有一个IPv4地点空间为 10.20.30.0/24，我们可以将这个地点空间进一步划分为多个子网：
[*]子网1：10.20.30.0/26，包含地点范围为 10.20.30.0 - 10.20.30.63，用于主机A。
[*]子网2：10.20.30.64/26，包含地点范围为 10.20.30.64 - 10.20.30.127，用于主机B。
[*]子网3：10.20.30.128/26，包含地点范围为 10.20.30.128 - 10.20.30.191，用于服务器。
[*]子网4：10.20.30.192/27，包含地点范围为 10.20.30.192 - 10.20.30.223，用于网络设备。
[*]子网5：10.20.30.224/28，包含地点范围为 10.20.30.224 - 10.20.30.239，用于其他用途。
四、公有地点和私有地点
1、公有地点和私有地点
[*]概念及作用
[*]公有地点是指可以直接在互联网上使用的IP地点，由互联网注册管理机构（如IANA）分配给互联网服务提供商（ISP）或组织。公有地点是环球唯一的，并且可以通过路由器直接访问互联网。
[*]私有地点是专门保存用于内部网络使用的IP地点范围，不被分配给公共互联网使用。私有地点重要用于内部网络通信，比方家庭网络、企业内部网络或组织内部网络。
[*]私有地点范围
[*] 私有地点范围是指专门为私有网络保存的一组IP地点，它们不会在环球范围内被路由器转发。根据RFC 1918，私有地点范围包括以下三个地域：
[*]10.0.0.0/8
[*]172.16.0.0/12
[*]192.168.0.0/16
[*]特殊地点
[*]保存地点：一些IP地点被保存，用于特殊用途
[*]回环地点（Loopback Address）：用于本地主机举行自我测试和通信，通常表示为 127.0.0.1。其他回环地点范围包括 127.0.0.2 到 127.255.255.254。
[*]测试地点：比方 192.0.2.0/24、198.51.100.0/24 和 203.0.113.0/24，这些地点用于文档、教育和测试目的，不会在实际网络中使用。
[*]自动分配私有地点：特定的IP地点范围（比方169.254.0.0/16），用于在网络无法获取DHCP服务器或手动配置IP地点时，设备自动分配IP地点给自己。
[*]广播地点：
[*]有限广播地点（Limited Broadcast Address）：比方 255.255.255.255，在本地网络中用于向所有设备广播消息。
[*]子网广播地点（Subnet Broadcast Address）：用于在特定子网内广播消息的地点，通常是网络地点范围内的最大地点，如192.168.1.255。
[*]多播地点
[*]用于将数据包传输到一组特定的主机，而不是所有主机。多播地点的范围是224.0.0.0到239.255.255.255。
[*]补充知识点
[*]反掩码（Inverted Subnet Mask）：反掩码是子网掩码的反向形式。在反掩码中，网络位为0，主机位为1。它通常用于指定网络范围的起始地点和竣事地点
[*]地点转换技能：在私有网络中，当须要与公共互联网举行通信时，通常会使用地点转换技能（如NAT）将私有地点转换为公有地点，以实现内部网络与外部网络的通信。
[*]子网划分：在设计网络时，可以使用子网划分技能将网络划分为多个子网，以更好地管理IP地点并提高网络安全性。
[*]IP地点管理（IPAM）：IP地点管理是一种用于规划、分配和管理IP地点的方法和工具。它可以资助网络管理员有用地管理大量的IP地点，防止地点冲突和浪费。
五、训练
[*]训练1：进制转换：
①将1100 0110B转换为十六进制数字
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/f104fabdda94455ea4e979319c4a01cb.png
②将756D转换为二进制数字
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/5824b130fdcf40abaa149831a3fe1022.png
③：将899aH转换为十进制
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/39e589dcc09846db82fb8ecb0a2b2ed1.png
[*]训练2：请将以下32位的IPV4地点转换为点分十进制的形式
1、00001010.11111111.01011010.11001100
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/235ec6223b234c7bb1862d98617751f7.png
2、10101101.10001001.11001100.00001011
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/23488872a21d4391b5206d7d5be632a4.png
3、11100101.00011001.01010111.10100000https://img-blog.csdnimg.cn/direct/d1d0f163aeb54ca3bdbfb7ebd50fa951.png
[*]训练3：根据下列IP地点举行填空
[*]127.1.2.3 类别__A___ 是否可以指派给主机__否__ 默认掩码/前缀___8___https://img-blog.csdnimg.cn/direct/f8b985e92fbc431abe7e282d96ce8c5b.png
[*]1.2.3.4 类别__A___ 是否可以指派给主机__是__ 默认掩码/前缀___8____https://img-blog.csdnimg.cn/direct/b02019ea163f4c36803349b1fd57e3ae.png
[*]126.255.255.255 类别__A___ 是否可以指派给主机__否__ 默认掩码/前缀___8____https://img-blog.csdnimg.cn/direct/4ce14918b583414481e8295d93bcd0d5.png
[*]196.2.3.8 类别__C___ 是否可以指派给主机__是__ 默认掩码/前缀___24_____https://img-blog.csdnimg.cn/direct/a3a58595fa954f48b1a98fab45bb35b7.png
[*]训练4：
IP地点172.35.22.77
①：其默认的子网掩码是多少？在默认的子网划分范围之内，能否直接和172.34.29.76通信？
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/7c42aa87d3384d1cb1693b187c49b3b7.png
②：规定其子网掩码为255.255.248.0 请写出其IP地点的子网的网络号（网段），并判定是否可以和172.35.30.88举行通信，并写出此局域网中最多允许有多少台主机？
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/a4a6c359b83c42b89c055e17b5d68fb8.png
③：在不同的局域网中，此IP地点能否可以重复使用？
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/6783067eeb6f40f29b88b40b922e8765.png
④：在测试自己主机的网络时，本地回环的IP地点是多少？
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/a8bf2dc84c7648bdb94f4bf6ecc94539.png
[*]训练5：已知的地点198.14.35.7/20是已经实现聚合链路CIDR地点聚集的一个地点，请写出这个聚合网络中的子网掩码（点分十进制），最小可分配地点，最大可分配地点，可分配的地点总数量。最后判定是否和198.14.43.230/20直接通信
https://img-blog.csdnimg.cn/direct/0962a01f73cf458b9c4c64ca5c5fcb58.png
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