一、前言

本系列文章旨在复习核算机网络中心常识，进一步夯实根底，为往后参加物联网、音视频、直播、即时通讯等领域的项目做一定的常识储备。

文章列表:

01-核算机网络中心常识|核算机网络通识【核算机网络功能指标、网络协议分层的几种办法、OSI七层模型概念通识】
02-核算机网络中心常识|【建立调试环境、新建Java项目、核算机通讯根底、核算机衔接办法、集线器/网桥/交换机/路由器】
03-核算机网络中心常识|【MAC地址、IP地址的组成、IP地址的分类、CIDR、子网掩码、超网】
04-核算机网络中心常识|【静态路由、动态路由、数据包的传输、ISP、服务器机房、网络分类、家用无线路由器、公网IP、
05-核算机网络中心常识|物理层/数据链路层【模拟信号&&数字信号、数据链路层】
06-核算机网络中心常识|网络层【IP数据包Packet、网络协议、Checksum、源IP地址和方针IP地址、ping】
07-核算机网络协议中心常识|【传输层-UDP】
08-核算机网络协议中心常识|【传输层-TCP之可靠传输】
09-核算机网络中心常识|传输层TCP2【流量操控原理、拥塞操控:slow start、congestion avoidance、快速重传、快速康复】
10-核算机网络协议中心常识|【传输层-TCP衔接】
11-核算机网络协议中心常识|【运用层】
12-核算机网络中心常识|【Cookie、Session(概念、生命周期、有效期、浏览器的要求等)、跨域(概念、同源策略、跨域处理方
13-核算机网络协议中心常识|【署理/CDN/网络安全】
14-核算机网络协议中心常识|【(非)对称加密/数字签名/证书】
15-核算机网络协议中心常识|【HTTPS】
16-核算机网络中心常识|HTTPS协议【HTTP2、HTTP3】 本文首要重视：MAC/IP/子网掩码在网络中非常重要，只需有网络的地方必定都会涉及这三个概念。

二、MAC

每一个网卡都有一个6字节（48bit）的MAC地址（Media Access Control）。

03-计算机网络核心知识|【MAC地址、IP地址的组成、IP地址的分类、CIDR、子网掩码、超网】

全球仅有，固化在了网卡的ROM中，由IEEE802规范规定
- 前3个字节：OUI（Organizationally Unique Identifier），组织仅有标识符，由IEEE的注册办理机构分配给厂商
- 后三个字节：网络接口标识符，由厂商自行分配
OUI查询
- standards-oui.ieee.org/oui.txt
- mac.51240.com/

1. MAC地址的表明格局

Windows
- 32-06-52-3C-4F-2E
Linux、Android、Mac、iOS
- 32:06:52:3C:4F:2E
Packet Tracer
- 3206.523C.4F2E
当48位全为1时，代表播送地址（给同一个网段的所有设备）
- FF-FF-FF-FF-FF-FF

2. MAC地址操作

查看MAC地址（终端）：

Windows：ipconfig
Linux/Mac：ifconfig

有时能够经过修正MAC地址到达上网的意图（有些公司的内网路由器设定了MAC地址白名单，我司便是这样，手机都无法衔接无线）。

3. MAC地址的获取

当不知道对方主机的MAC地址时，能够经过发送ARP播送获取对方的MAC地址

获取成功后，会缓存IP地址、MAC地址的映射信息，俗称：ARP缓存
经过ARP播送获取的MAC地址，归于动态（dynamic）缓存。存储时间比较短（默许2分钟），过期会主动删去。

当找不到对应MAC地址时会再次发送ARP播送，所以不需求担心替换网卡后无法上网的问题。

三、IP

IP地址（Internet Protocol）：互联网上的每一个主机都有一个IP地址

最初是IPv4版别，32bit（4字节），2019年11月25日，全球的IP地址已经用完。后边推出了IPv6版别，128bit（16字节）。

1. IP地址的组成

IP地址由2部分组成：网络标识（网络ID）、主机标识（主机ID）同一网段的核算机，网络ID相同

经过子网掩码（subnet mask）能够核算出网络ID：IP地址 & 子网掩码

按位与（&）核算技巧：遇1便是本来的，遇0便是0。

案例一：


IP地址：192.168.1.10
子网掩码：255.255.255.0
核算网段：
  1100 0000.1010 1000.0000 0001.0000 1010 -> 192.168.1.10(10进制)
&
  1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000 -> 255.255.255.0(10进制)
  --------------------------------------------------------------
= 1100 0000.1010 1000.0000 0001.0000 0000 -> 192.168.1.0(10进制)
192.168.1 代表网络ID，后边一部分代表主机ID。

案例二：


IP地址：192.168.1.10
子网掩码：255.255.0.0
核算网段：
  1100 0000.1010 1000.0000 0001.0000 1010 -> 192.168.1.10(10进制)
&
  1111 1111.1111 1111.0000 0000.0000 0000 -> 255.255.0.0(10进制)
  --------------------------------------------------------------
= 1100 0000.1010 1000.0000 0000.0000 0000 -> 192.168.0.0(10进制)
192.168 代表网络ID，后边两部分位代表主机ID。

注意：主机ID要去除全0和全255，由于0代表网段（例：192.168.0.0），255代表播送地址（例：192.168.255.255）。

核算机和其他核算机通讯前，会先判别方针主机和自己是否在同一网段

同一网段：不需求由路由器进行转发
不同网段：交由路由器进行转发

2. IP地址的分类

2.1. A类地址：默许子网掩码是`255.0.0.0`

网络ID：

0不能用，127作为保存网段。其间127.0.0.1是本地环回地址（Loopback），代表本机地址。
所以，能够分配给主机的，第1部分的取值规模是：1~126

主机ID：

第2、3、4部分的取值规模是：0~255
每个A类网络能包容的最大主机数是：256 * 256 * 256 - 2 = 2的24次方 - 2 = 16777214

2.2. B类地址：默许子网掩码是`255.255.0.0`

网络ID：

能够分配给主机的
- 第1部分的取值规模是：128~191
- 第2部分的取值规模是：0~255 主机ID：
第3、4部分的取值规模是：0~255
每个B类网络能包容的最大主机数是：256 * 256 - 2 = 2的16次方 - 2 = 65534

2.3. C类地址：默许子网掩码是`255.255.255.0`

网络ID：

能够分配给主机的
- 第1部分的取值规模是：192~223
- 第2、3部分的取值规模是：0~255

主机ID：

第4部分的取值规模是：0~255
每个C类网络能包容的最大主机数是：256 - 2 = 2的8次方 - 2 = 254

2.4. D类地址：以`1110`最初，多播地址

D类地址没有子网掩码，用于多播（组播）地址。

第1部分取值规模是：224~239。

2.5. E类地址：以`1111`最初，保存为往后运用

E类地址保存为往后运用。

第1部分取值规模是：240~255。

只要A/B/C类地址才干分配给主机。

主机ID为全0，表明主机所在的网段

主机ID为全1，表明主机所在网段的悉数主机（播送）

能够尝试用ping给某个网段的悉数主机发数据

四、子网掩码

1. CIDR

CIDR（Classless Inter-Domain Routing）：无类别域间路由。

子网掩码的CIDR表明办法：

192.168.1.100/24，代表子网掩码有24个1，也便是255.255.255.0
123.210.100.200/16，代表子网掩码有16个1，也便是255.255.0.0

核算东西：www.sojson.com/convert/sub…

2. 子网区分

为什么要进行子网区分？

假如需求让200台主机在同一个网段内，能够分配一个C类网段，比方192.168.1.0/24。

共254个可用IP地址：192.168.1.1 ~ 192.168.1.254
多出54个闲暇的IP地址（这种状况并不算浪费资源）

假如需求让500台主机在同一个网段内，那就分配一个B类网段，比方191.100.0.0/16。

共65534个可用IP地址：191.100.0.1 ~ 191.100.255.254
多出65034个闲暇的IP地址（这种状况归于极大的浪费资源）

怎么尽量防止浪费IP地址资源？合理进行子网区分。

子网区分：借用主机位做子网位，区分出多个子网。

可分为：
- 等长子网区分： 将一个网段等分红多个子网，每个子网的可用IP地址数量是一样的。
  - 比方172.16.0.0/16区分4个子网段，每个段可用IP地址便是6553个。
- 变长子网区分： 每个子网的可用IP地址数量能够是不一样的。
  - 比方191.100.0.0/16区分3个子网段，第1段给512个IP地址，第2段给2048个IP地址，剩余的给最终一个网段。

子网区分器：www.ab126.com/web/3552.ht…

子网区分的步骤：

确认子网的子网掩码长度
确认子网中第1个、最终1个主机可用的IP地址

2.1. 等长子网区分

等分红2个子网：

A子网：

网段：192.168.0.0
子网掩码：255.255.255.128/25
播送：192.168.0.127
主机规模：192.168.0.1 ~ 192.168.0.126

B子网：

网段：192.168.0.128
子网掩码：255.255.255.128/25
播送：192.168.0.255
主机规模：192.168.0.129 ~ 192.168.0.254

等分红4个子网：

A子网：

网段：192.168.0.0
子网掩码：255.255.255.192/26
播送：192.168.0.63
主机规模：192.168.0.1 ~ 192.168.0.62

B子网：

网段：192.168.0.64
子网掩码：255.255.255.192/26
播送：192.168.0.127
主机规模：192.168.0.65 ~ 192.168.0.126

C子网：

网段：192.168.0.128
子网掩码：255.255.255.192/26
播送：192.168.0.191
主机规模：192.168.0.129 ~ 192.168.0.190

D子网：

网段：192.168.0.192
子网掩码：255.255.255.192/26
播送：192.168.0.255
主机规模：192.168.0.193 ~ 192.168.0.254

B类子网区分：

A类子网区分：

规则：要将子网等分为2^n个更小的子网，则子网掩码在本来根底上右移n位。

考虑：下面两台设备是否能够正常通讯？

答案：不能，由于不在同一个网段，核算机0的网段是192.168.0.0，核算机1的网段是192.168.0.128。要想让这两台设备进行通讯，需求添加一个路由器即可。

2.2. 变长子网区分

假如一个子网地址块的长度是原网段的(1/2)^n，那么

子网的子网掩码，便是在原网段的子网掩码根底上添加n个1
不等长的子网，它们的子网掩码也不同

假定上图是对192.168.0.0/24进行变长子网区分 C网段：子网掩码是255.255.255.128/25 B网段：子网掩码是255.255.255.192/26 A网段：子网掩码是255.255.255.224/27 D网段：子网掩码是255.255.255.252/30 E网段：子网掩码是255.255.255.252/30

考虑：下面两台设备是否能够正常通讯？

答案：不能，由于不在同一个网段，核算机0的网段是192.168.0.0，核算机1的网段是192.168.10.0。要想让这两台设备进行通讯，需求添加一个路由器即可。

剖析：核算机0和核算机1通讯时，只要核算机1的IP地址，没有核算机1的子网掩码，最终是拿着对方的IP地址和自己的子网掩码按位与核算出的网段，所以核算机1的网段是192.168.10.0，和核算机0不在同一个网段，也就无法进行通讯。假如是核算机1和核算机0进行通讯，两台设备的IP和核算机1的子网掩码按位与核算后网段都是192.168.0.0，能够向核算机0发送音讯，但由于核算机0核算和核算机1不在同一个网段，核算机0就无法向核算机1回复音讯，所以无法正常通讯。

注意：IP地址的分类是看IP地址的第一部分归于哪一类的规模，子网掩码和IP地址分类没有任何关系。子网区分只能是2的指数。

3. 超网

超网：跟子网反过来，它是将多个接连的网段兼并成一个更大的网段。

3.1. 兼并2个网段

把网络部分区分出来给主机运用。上图区分后主机位后，192.168.0.0和192.168.1.0的网段都是192.168.0.0，并且由于主机位高位添加了1位，所以主机数比之前多了一倍（详细仍是要减2的—去除网段和播送地址）。

需求：本来有200台核算机运用192.168.0.0/24网段，现在期望添加200台设备到同一个网段。

200台在192.168.0.0/24网段，200台在192.168.1.0/24网段
兼并192.168.0.0/24、192.168.1.0/24为一个网段：192.168.0.0/23（子网掩码往左移动1位）

考虑：192.168.0.255/23这个IP地址能够分配给核算机运用么？

答案：能够。由于主机部分实践是9位，此刻主机位高位是0，并不是悉数为1，因而这个IP地址不是播送地址，最终是能够分配给核算机运用的。假如把主机部分的高位变为1，实践的IP地址便是192.168.1.255/23（播送地址），这时候就不能分配给核算机运用了。

3.2. 兼并4个网段

子网掩码向左移动2位，能够兼并4个网段。

将192.168.0.0/24、192.168.1.0/24、192.168.2.0/24、192.168.3.0/24兼并为192.168.0.0/22网段。

考虑：下面的2个网段，能经过子网掩码向左移动1位进行兼并么？

答案：不能够。由于192.168.2.0要想和192.168.1.0兼并为同一个网段，有必要向左移动两位才干够。

3.3. 兼并网段的规则

假定n是2的k次幂（k≥1）

子网掩码左移k位将能够兼并n个网段
假如第一个网段的网络号能被n整除，那么由它开端接连的n个网段，能经过左移k位子网掩码进行兼并

比方：

第一个网段的网络号以二进制0结束，那么由它开端接连的2个网段，能经过左移1位子网掩码进行兼并
第一个网段的网络号以二进制00结束，那么由它开端接连的4个网段，能经过左移2位子网掩码进行兼并

0   192.168.0.0/24    192.168.0000 00|0|0.0
1   192.168.1.0/24    192.168.0000 00|0|1.0
2   192.168.2.0/24    192.168.0000 00|1|0.0
3   192.168.3.0/24    192.168.0000 00|1|1.0
// 上面就很容易看出，1和2左移1位是不能兼并到同一个网段的。
// 左移1位，0和1能够兼并，2和3能够兼并。左移2位，0到3能够兼并。

一旦运用超网，其实就没有必要区分地址分类了。当然详细仍是根据需求进行定制。

4. 判别一个网段是子网仍是超网

首先

看该网段的类型（IP地址分类）
默许状况下，A类子网掩码的位数是8（255.0.0.0），B类子网掩码的位数是16（255.255.0.0），C类子网掩码的位数是24（255.255.255.0）

然后

假如该网段的子网掩码位数比默许子网掩码多，便是子网
假如该网段的子网掩码位数比默许子网掩码少，便是超网

例：25.100.0.0/16是一个A类子网；200.100.0.0/16是一个C类超网。

专题系列文章

1. 前常识

01-探求iOS底层原理|总述
02-探求iOS底层原理|编译器LLVM项目【Clang、SwiftC、优化器、LLVM】
03-探求iOS底层原理|LLDB
04-探求iOS底层原理|ARM64汇编

2. 根据OC言语探求iOS底层原理

05-探求iOS底层原理|OC的实质
06-探求iOS底层原理|OC方针的实质
07-探求iOS底层原理|几种OC方针【实例方针、类方针、元类】、方针的isa指针、superclass、方针的办法调用、Class的底层实质
08-探求iOS底层原理|Category底层结构、App启动时Class与Category装载进程、load 和 initialize 执行、关联方针
09-探求iOS底层原理|KVO
10-探求iOS底层原理|KVC
11-探求iOS底层原理|探求Block的实质|【Block的数据类型(实质)与内存布局、变量捕获、Block的种类、内存办理、Block的修饰符、循环引证】
12-探求iOS底层原理|Runtime1【isa详解、class的结构、办法缓存cache_t】
13-探求iOS底层原理|Runtime2【音讯处理(发送、转发)&&动态办法解析、super的实质】
14-探求iOS底层原理|Runtime3【Runtime的相关运用】
15-探求iOS底层原理|RunLoop【两种RunloopMode、RunLoopMode中的Source0、Source1、Timer、Observer】
16-探求iOS底层原理|RunLoop的运用
17-探求iOS底层原理|多线程技能的底层原理【GCD源码剖析1:主行列、串行行列&&并行行列、大局并发行列】
18-探求iOS底层原理|多线程技能【GCD源码剖析1:dispatch_get_global_queue与dispatch_(a)sync、单例、线程死锁】
19-探求iOS底层原理|多线程技能【GCD源码剖析2:栅门函数dispatch_barrier_(a)sync、信号量dispatch_semaphore】
20-探求iOS底层原理|多线程技能【GCD源码剖析3:线程调度组dispatch_group、事件源dispatch Source】
21-探求iOS底层原理|多线程技能【线程锁：自旋锁、互斥锁、递归锁】
22-探求iOS底层原理|多线程技能【原子锁atomic、gcd Timer、NSTimer、CADisplayLink】
23-探求iOS底层原理|内存办理【Mach-O文件、Tagged Pointer、方针的内存办理、copy、引证计数、weak指针、autorelease

3. 根据Swift言语探求iOS底层原理

关于函数、枚举、可选项、结构体、类、闭包、特点、办法、swift多态原理、String、Array、Dictionary、引证计数、MetaData等Swift根本语法和相关的底层原理文章有如下几篇:

01-Swift5常用中心语法|了解Swift【Swift简介、Swift的版别、Swift编译原理】
02-Swift5常用中心语法|根底语法【Playground、常量与变量、常见数据类型、字面量、元组、流程操控、函数、枚举、可选项、guard语句、区间】
03-Swift5常用中心语法|面向方针【闭包、结构体、类、枚举】
04-Swift5常用中心语法|面向方针【特点、inout、类型特点、单例形式、办法、下标、承继、初始化】
05-Swift5常用中心语法|高档语法【可选链、协议、错误处理、泛型、String与Array、高档运算符、扩展、访问操控、内存办理、字面量、形式匹配】
06-Swift5常用中心语法|编程范式与Swift源码【从OC到Swift、函数式编程、面向协议编程、响应式编程、Swift源码剖析】

4. C++中心语法

01-C++中心语法|C++概述【C++简介、C++起源、可移植性和规范、为什么C++会成功、从一个简略的程序开端知道C++】
02-C++中心语法|C++对C的扩展【::作用域运算符、姓名操控、struct类型加强、C/C++中的const、引证(reference)、函数】
03-C++中心语法|面向方针1【 C++编程规范、类和方针、面向方针程序设计案例、方针的构造和析构、C++面向方针模型初探】
04-C++中心语法|面向方针2【友元、内部类与局部类、强化训练(数组类封装)、运算符重载、仿函数、模板、类型转化、 C++规范、错误&&反常、智能指针】
05-C++中心语法|面向方针3【承继和派生、多态、静态成员、const成员、引证类型成员、VS的内存窗口】

5. Vue全家桶

01-Vue全家桶中心常识|Vue根底【Vue概述、Vue根本运用、Vue模板语法、根底案例、Vue常用特性、归纳案例】
02-Vue全家桶中心常识|Vue常用特性【表单操作、自定义指令、核算特点、侦听器、过滤器、生命周期、归纳案例】
03-Vue全家桶中心常识|组件化开发【组件化开发思维、组件注册、Vue调试东西用法、组件间数据交互、组件插槽、根据组件的
04-Vue全家桶中心常识|多线程与网络【前后端交互形式、promise用法、fetch、axios、归纳案例】
05-Vue全家桶中心常识|Vue Router【根本运用、嵌套路由、动态路由匹配、命名路由、编程式导航、根据vue-router的案例】
06-Vue全家桶中心常识|前端工程化【模块化相关规范、webpack、Vue 单文件组件、Vue 脚手架、Element-UI 的根本运用】
07-Vue全家桶中心常识|Vuex【Vuex的根本运用、Vuex中的中心特性、vuex案例】

6. 音视频技能中心常识

01-音视频技能中心常识|了解音频技能【移动通讯技能的发展、声响的实质、深入了解音频】
02-音视频技能中心常识|建立开发环境【FFmpeg与Qt、Windows开发环境建立、Mac开发环境建立、Qt开发根底】
03-音视频技能中心常识|Qt开发根底【.pro文件的配置、Qt控件根底、信号与槽】
04-音视频技能中心常识|音频录制【指令行、C++编程】
05-音视频技能中心常识|音频播映【播映PCM、WAV、PCM转WAV、PCM转WAV、播映WAV】
06-音视频技能中心常识|音频重采样【音频重采样简介、用指令行进行重采样、经过编程重采样】
07-音视频技能中心常识|AAC编码【AAC编码器解码器、编译FFmpeg、AAC编码实战、AAC解码实战】
08-音视频技能中心常识|成像技能【重识图片、详解YUV、视频录制、显示BMP图片、显示YUV图片】
09-音视频技能中心常识|视频编码解码【了解H.264编码、H.264编码、H.264编码解码】
10-音视频技能中心常识|RTMP服务器建立【流媒体、服务器环境】

7. 核算机网络中心常识

01-核算机网络中心常识|核算机网络通识【核算机网络功能指标、网络协议分层的几种办法、OSI七层模型概念通识】
02-核算机网络中心常识|【建立调试环境、新建Java项目、核算机通讯根底、核算机衔接办法、集线器/网桥/交换机/路由器】
03-核算机网络中心常识|【MAC地址、IP地址的组成、IP地址的分类、CIDR、子网掩码、超网】
04-核算机网络中心常识|【静态路由、动态路由、数据包的传输、ISP、服务器机房、网络分类、家用无线路由器、公网IP、
05-核算机网络中心常识|物理层/数据链路层【模拟信号&&数字信号、数据链路层】
06-核算机网络中心常识|网络层【IP数据包Packet、网络协议、Checksum、源IP地址和方针IP地址、ping】
07-核算机网络协议中心常识|【传输层-UDP】
08-核算机网络协议中心常识|【传输层-TCP之可靠传输】
09-核算机网络中心常识|传输层TCP2【流量操控原理、拥塞操控:slow start、congestion avoidance、快速重传、快速康复】
10-核算机网络协议中心常识|【传输层-TCP衔接】
11-核算机网络协议中心常识|【运用层】
12-核算机网络中心常识|【Cookie、Session(概念、生命周期、有效期、浏览器的要求等)、跨域(概念、同源策略、跨域处理方
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14-核算机网络协议中心常识|【(非)对称加密/数字签名/证书】
15-核算机网络协议中心常识|【HTTPS】
16-核算机网络中心常识|HTTPS协议【HTTP2、HTTP3】

其它底层原理专题

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01-Flutter页面烘托原理

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01-Native、WebApp、跨渠道开发三种计划功能比较

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01-Android页面烘托原理
02-HarmonyOS页面烘托原理 (待输出)

7. 小程序页面烘托专题

01-小程序结构烘托原理

03-📝计算机网络核心知识|【MAC地址、IP地址的组成、IP地址的分类、CIDR、子网掩码、超网】

一、前言

二、MAC

1. MAC地址的表明格局

2. MAC地址操作

3. MAC地址的获取

三、IP

1. IP地址的组成

2. IP地址的分类

2.1. A类地址：默许子网掩码是255.0.0.0

2.2. B类地址：默许子网掩码是255.255.0.0

2.3. C类地址：默许子网掩码是255.255.255.0

2.4. D类地址：以1110最初，多播地址

2.5. E类地址：以1111最初，保存为往后运用

四、子网掩码

1. CIDR

2. 子网区分

2.1. 等长子网区分

2.2. 变长子网区分

3. 超网

3.1. 兼并2个网段

3.2. 兼并4个网段

3.3. 兼并网段的规则

4. 判别一个网段是子网仍是超网

专题系列文章

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2.1. A类地址：默许子网掩码是`255.0.0.0`

2.2. B类地址：默许子网掩码是`255.255.0.0`

2.3. C类地址：默许子网掩码是`255.255.255.0`

2.4. D类地址：以`1110`最初，多播地址

2.5. E类地址：以`1111`最初，保存为往后运用