IP协议地址划分&MAC地址作用&ip addr命令

一、ip addr命令解读

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root@test:~# ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    link/ether fa:16:3e:c7:79:75 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.100.122.2/24 brd 10.100.122.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::f816:3eff:fec7:7975/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

1.1 ip地址后面的scop

对于 eth0 的scop是global，表名这张网卡可以接收各个地方的包，可以对外通信
对于 lo 这张网卡来说，scop是host 标识这张网卡仅仅供本机内部通信。lo的全称是loopback，又称为回环接口用于本机通信，由内核直接处理一般分配到127.0.0.1这个ip地址不会再任何网络中出现。

1.2 <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP>是啥

这个是et_device flags **网络设备的状态标识,**UP 表示网卡处于启动的状态；BROADCAST 表示这个网卡有广播地址，可以发送广播包。MULTICAST 表示网卡可以发送多播包；LOWER_UP 表示 L1 是启动的，也即网线插着呢。

1.3 MTU1500

是指什么意思呢？是哪一层的概念呢？最大传输单元 MTU 为 1500，这是以太网的默认值

1.4 qdisc pfifo_fast

qdisc 全称是 queueing discipline，中文叫排队规则。内核如果需要通过某个网络接口发送数据包，它都需要按照为这个接口配置的 qdisc（排队规则）把数据包加入队列。最简单的 qdisc 是 pfifo，它不对进入的数据包做任何的处理，数据包采用先入先出的方式通过队列。pfifo_fast 稍微复杂一些，它的队列包括三个波段（band）。在每个波段里面，使用先进先出规则。三个波段（band）的优先级也不相同。band 0 的优先级最高，band 2 的最低。如果 band 0 里面有数据包，系统就不会处理 band 1 里面的数据包，band 1 和 band 2 之间也是一样。数据包是按照服务类型（Type of Service，TOS）被分配到三个波段（band）里面的。TOS 是 IP 头里面的一个字段，代表了当前的包是高优先级的，还是低优先级的。

二、理解ip地址

IP 地址是一个网卡在网络世界的通讯地址，相当于我们现实世界的门牌号码。
内网IP地址可以重复：例如一个小区内，可以有不同的门牌号，不同小区可以有相同的门牌号这就类似于内网的IP地址。
外网IP不可以重复：ip作为计算机世界的通讯地址，不可以重复，不然就无法起到定位的作用。

三、IPV4

介绍

例如："<font style="color:rgb(51, 51, 51);">10.100.122.2</font>" 中，被分为四个部分，每个部分八个bit，所以ip地址总共32位，最多大概有4亿个ip地址，如果每个设备都分一个，那远远不够。

IPv4对Ip地址的分类

A、B、C类比较常见

D 类是组播地址。使用这一类地址，属于某个组的机器都能收到。这有点类似在公司里面大家都加入了一个邮件组。发送邮件，加入这个组的都能收到。

分类造成的问题

如上图所示，ip地址被分为了五类，但是如果强硬的按照这个分类来划分网络号和主机号的话，c类太少，B类太多十分尴尬

无类型域间选路CIDR

CIDR(Classless Inter-Domain Routing)解决了原来生硬的对地址进行分类的问题，没有生硬的划定几位网络号。CIDR 引入了子网掩码，和广播地址。CIDR将32位的ip地址，动态的划分网络号和主机号。

例如 "10.100.122.2/24" 其中24表示前24位用来标识网络号，后面的8位用来标识主机号。24表示成子网掩码 "255.255.255.0" ,同时它的广播地址是"10.100.122.255"

获取网络号：将子网掩码和 IP 地址按位计算 AND，就可得到网络号。

公有IP和私有IP地址

ABC类型的网络里，分为了公有IP和私有IP，私有IP可重复可自己分配。公有IP则需要统一分配，全世界可访问。

四、MAC地址

mac地址是什么格式的？

举例，ff:ff:ff:ff:ff:ff 这就是mac地址，用16进制标识，由6个byte字节组成。

为啥ip可以定位还需要mac地址

网络设备连接互联网，往往是通过NAT(网络地址转换协议)去链接的，这样的话内网可能有几十台设备对应的外网ip也只有一个。如果只知道外网ip是无法找到对应的内网设备的，所以需要用到mac地址来精确到每个网络设备。这样还有一个好处，在一个子网中，因为有不同的mac地址所以不必担心组网时产生冲突。

只靠mac地址可以定位到设备吗

在同一个子网中可以，一但跨子网，就需要依靠ip地址了。

IP协议 地址划分&MAC地址作用&ip addr命令