Linux基礎(chǔ)教程之網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)與Linux網(wǎng)絡(luò)配置
本文主要內(nèi)容是：
1.講述網(wǎng)橋、集線器、二層交換機(jī)、三層交換機(jī)、路由器的功能、使用場景與區(qū)別。
2、IP地址的分類有哪些？子網(wǎng)掩碼的表示形式及其作用
3、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分成模型有哪些（OSI模型和TCP/IP模型），每一層的功能及涉及到的物理設(shè)備有哪些。
4、如何給網(wǎng)絡(luò)接口配置多個(gè)地址，有哪些方式？
5、常用的網(wǎng)絡(luò)管理類工具有哪些，并用示例形式描述他們的使用方法。
6.為Linux主機(jī)配置網(wǎng)絡(luò)信息的方式有哪些，請(qǐng)描述各個(gè)過程，并詳細(xì)描述每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口的配置文件中各個(gè)參數(shù)的含義和其所對(duì)應(yīng)的值；如何將Linux主機(jī)接入到TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，請(qǐng)描述詳細(xì)的步驟。（手動(dòng)指定的方式)
1.網(wǎng)橋、集線器、二層交換機(jī)、三層交換機(jī)、路由器的功能、使用場景與區(qū)別。
| 網(wǎng)橋：用來了連接兩個(gè)不同局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其兩個(gè)端口分別使用獨(dú)立的通信信道，屬于數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備 |
| 集線器：用來放大信號(hào)，從而使得數(shù)據(jù)能夠被更遠(yuǎn)距離的傳輸，屬于物理層設(shè)備 |
| 二層交換機(jī)：工作于數(shù)據(jù)鏈路層，對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)根據(jù)其存儲(chǔ)的MAC表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā) |
| 三層交換機(jī)：所謂的三層交換機(jī)就是工作于網(wǎng)絡(luò)層，具有一定路由功能的交換機(jī)，其加快了局域網(wǎng)內(nèi)部的路由轉(zhuǎn)發(fā)，能夠?qū)崿F(xiàn)一次路由，多次轉(zhuǎn)發(fā)。 |
| 路由器：路由器是網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，其根據(jù)ip地址進(jìn)行路徑的選擇，屬于網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備。 |
2、IP地址的分類有哪些？子網(wǎng)掩碼的表示形式及其作用
IP地址表示方法有兩種，二進(jìn)制表示法和點(diǎn)分十進(jìn)制表示法，分為5類，分別是A,B,C,,D,E;A,B,C三類都有固定的地址被定義為私網(wǎng)地址，不會(huì)在網(wǎng)絡(luò)中被路由，兩個(gè)特殊地址，0.0.0.0代表本機(jī)，255.255.255.255代表廣播地址。
A類:第一段為網(wǎng)絡(luò)號(hào)，其余三段為主機(jī)號(hào)
| 用二進(jìn)制表示，網(wǎng)絡(luò)號(hào)為：0 0000000 – 1111 1111，主機(jī)號(hào)任意變化；十進(jìn)制表示，網(wǎng)絡(luò)號(hào)為：0-127 |
| 子網(wǎng)掩碼：255.0.0.0,也可以表示為/8 |
| 私網(wǎng)地址：10.0.0.0-10.255.255.254 |
可用地址空間為，網(wǎng)絡(luò)號(hào)：2^8-2=126，每個(gè)子網(wǎng)中的主機(jī)號(hào)：2^24-2
B類:前兩端段為網(wǎng)絡(luò)號(hào)，其余兩段為主機(jī)號(hào)
| 用二進(jìn)制表示，網(wǎng)絡(luò)號(hào)為：10 000000 – 10 111111，主機(jī)號(hào)任意變化，十進(jìn)制表示為：128-191 |
| 子網(wǎng)掩碼：255.255.0.0,也可以表示為/16 |
| 私網(wǎng)地址：172.16.0.0-172.31.255.254 |
可用地址空間為，網(wǎng)絡(luò)號(hào)：2^14，每個(gè)子網(wǎng)中的主機(jī)號(hào)：2^16-2
C類:前兩端段為網(wǎng)絡(luò)號(hào)，其余兩段為主機(jī)號(hào)
| 用二進(jìn)制表示，網(wǎng)絡(luò)號(hào)為：110 000000 – 110 11111，主機(jī)號(hào)任意變化，十進(jìn)制表示為：192-223 |
| 子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0,也可以表示為/24 |
| 私網(wǎng)地址:192.168.0.0-192.168.255.254 |
可用地址空間為，網(wǎng)絡(luò)號(hào)：2^21，每個(gè)子網(wǎng)中的主機(jī)號(hào)：2^8-2
D類：屬于組播地址
| 用二進(jìn)制表示為：1110 0000 – 1110 1111 ，十進(jìn)制表示為：224-239 |
E類：用于科研
3、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分成模型有哪些（OSI模型和TCP/IP模型），每一層的功能及涉及到的物理設(shè)備有哪些。
將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分層的好處是使局部對(duì)整體的影響降低，當(dāng)某一層需要變動(dòng)時(shí)，其他層次不用改變，只要保持接口一致就行，另外分層的設(shè)計(jì)也使得網(wǎng)絡(luò)排障變得簡單，工作機(jī)制是下層為上層提供服務(wù)，上層調(diào)用下層的接口。
OSI參考模型為：
| 應(yīng)用層(Application layer)：完成進(jìn)程之間的通信 |
| 表示層(Presentation layer)：將數(shù)據(jù)處理為通信雙方都能識(shí)別的數(shù)據(jù)格式 |
| 會(huì)話層(Session layer)：通信鏈接，保持會(huì)話過程通信鏈接的暢通，同步兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的對(duì)話，決定通信是否被中斷以及通信中斷時(shí)決定從何處重新發(fā)送 |
| 傳輸層(Transport layer)：完成應(yīng)用進(jìn)程之間的邏輯通信 |
| 網(wǎng)絡(luò)層(Network layer)：網(wǎng)絡(luò)地址翻譯成對(duì)應(yīng)的物理地址，并決定如何將數(shù)據(jù)從發(fā)送方路由到接收方網(wǎng)絡(luò)層 |
| 數(shù)據(jù)鏈路層(Data link layer)：在物理線路上進(jìn)行數(shù)據(jù)的可靠傳遞 |
| 物理層(Physical layer)：物理層的協(xié)議產(chǎn)生并檢測(cè)電壓以便發(fā)送和接收攜帶數(shù)據(jù)的信號(hào) |
4.如何給網(wǎng)絡(luò)接口配置多個(gè)地址，有哪些方式？
(1)使用ifconfig來配置
| ifconfig interface_alias ip_add |
(2)使用ip來配置
| ip addr add ip_addr/mask dev interface_name label interface_alias_name |
5、如何將Linux主機(jī)接入到TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，請(qǐng)描述詳細(xì)的步驟。（手動(dòng)指定的方式）
要想使Linux主機(jī)接入互聯(lián)網(wǎng)，必須配置IP地址，子網(wǎng)掩碼，網(wǎng)關(guān)，若要基于主機(jī)名稱進(jìn)行通信，則還需要配置DNS服務(wù)器的主機(jī)地址
配置的方法有：
（1）使用ifconfig來配置
| ifconfig eth0 192.168.88.132 netmask 255.255.255.0 |
| route add default gw 192.168.88.1 |
(2)centos 6中通過運(yùn)行setup來設(shè)置
步驟為：
a.運(yùn)行setup,選擇Network configuration
b.進(jìn)入Device configuration
c.選擇要配置的接口設(shè)備
d.填寫參數(shù)，然后退出保存
（3）通過ip工具來設(shè)置
| ip addr add 192.168.88.132/255.255.255.0 dev eth0 |
| route add default gw 192.168.88.1 |
(4)修改/etc/sysconfig/network-script/ifcfg-device_name來實(shí)現(xiàn)，常用的指令有如下：
6.常用的網(wǎng)絡(luò)管理類工具有哪些，并用示例形式描述他們的使用方法。
(1）ifconfig:配置網(wǎng)絡(luò)接口
使用方式：ifconfig [interface_name] [option]
| -a：查看所有接口的信息 |
| up:將指定接口打開 |
| down:將指定接口關(guān)閉 |
| [-]arp:在指定網(wǎng)卡上禁用或者啟用arp協(xié)議 |
| [-]promisc:將指定網(wǎng)卡禁用或啟用混雜模式 |
| ifconfig interface_name ip_addr netmask net_mask:設(shè)置接口的地址 |
（2）route:查看或者管理路由表
查看本機(jī)路由表：
| route -n |
添加路由：
路由條目有三種：
主機(jī)路由：到達(dá)某個(gè)主機(jī)的路由
網(wǎng)絡(luò)路由：到達(dá)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由
默認(rèn)路由：到達(dá)任意網(wǎng)絡(luò)的路由
| ?route add [-net|-host] target_addr [netmask net_mask] [gw gateway_ip] [dev [interface_name]] |
| 使用示例,添加到192.56.76.0的路由條目：route add -net 192.56.76.0 netmask 255.255.255.0 dev eth0 |
刪除路由：
| route del [-net|-host] target_addr [netmask net_mask] [gw gateway_ip] [dev[interface_name]] |
| 使用示例，,刪除到192.56.76.0的路由條目：route del -net 192.56.76.0 netmask 255.255.255.0 dev eth0 |
(3)ip:查看，管理網(wǎng)絡(luò)接口信息以及路由信息
使用方式：ip [ OPTIONS ] OBJECT { COMMAND | help }
其中OBJECT常用的有如下幾個(gè)：
link：配置網(wǎng)絡(luò)接口
| ip link set dev device_name {up|down}:將指定的設(shè)備開啟或關(guān)閉 |
| ip link set dev device_name multicast {on|off}:啟用或者禁用指定設(shè)備的多播功能 |
| ip link set dev device_name name new_name:對(duì)指定的設(shè)備進(jìn)行重命名 |
| ip link set dev device_name mtu mtu_number:設(shè)置指定設(shè)備的MTU大小 |
| ip link set dev device_name {up|down} |
| ip link show:查看所有設(shè)備的屬性 |
| ip link help:查看幫助 |
address:協(xié)議地址管理
| ip addr add interfce_addr dev interface_name?label alias_name:為額外添加的地址指明接口別名
使用示例：?ip addr add 192.168.1.111/24 dev eth0 label eth0:0 |
| ip addr del interfce_addr dev interface_name:刪除指定接口上的地址 |
| ip addr show:查看所有接口的配置信息 |
| ip addr flush dev interface_name:刷新配置 |
route:路由表管理
| ip route add ip_addr/netmask via gateway_addr [dev intetface_name] [srcsource_ip]:添加路由條目
使用示例，添加一條到192.168.0.1/24的路由條目：ip route add?192.168.1.0/24 via 172.16.1.1 dev eth0 |
| ip route del ip_addr/netmask:刪除路由條目
使用示例，刪除到達(dá)192.168.1.0/24的路由條目：ip route del 192.168.1.0/24 |
| ip route show :列出當(dāng)前系統(tǒng)的路由信息 |
| ip route get ip_addr/netmask
使用示例，查看到達(dá)192.168.1.0/24的路由信息：ip route get 192.168.1.0/24 |
(4)netstat:查看網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)
使用方式：netstat [option]
| -t，–tcp:查看跟tcp協(xié)議相關(guān)的連接 |
| -u, –udp:查看跟udp協(xié)議相關(guān)的連接 |
| -l:查看處于監(jiān)聽狀態(tài)的連接 |
| -a:查看所有狀態(tài)下的連接 |
| -n:以數(shù)字的格式顯示ip和端口號(hào) |
| -p:顯示與連接相關(guān)的進(jìn)程的ID |
| -i:顯示所有接口的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) |
（5）ss:查看建立的連接情況以及狀態(tài)統(tǒng)計(jì)信息
使用格式：ss [option] [filter]
常用選項(xiàng)：
| -t:所建立的tcp連接 |
| -u:所建立的udp連接 |
| -n:數(shù)字格式顯示ip和端口號(hào) |
| -l:查看已經(jīng)處于監(jiān)聽狀態(tài)的連接 |
| -p:顯示相關(guān)進(jìn)程的pid |
| -m:各個(gè)連接所占用的內(nèi)存信息 |
| -a:查看所有狀態(tài)的信息 |
filter:根據(jù)TCP的狀態(tài)和端口號(hào)來實(shí)現(xiàn)：
state <TCP_FSM>:
| LISTEN：監(jiān)聽 |
| ESTABLISEHD：建立的連接 |
| FIN_WAIT_1：主動(dòng)斷開一方發(fā)送關(guān)閉信號(hào)，在收到另一方確認(rèn)的這段時(shí)間 |
| FIN_WAIT_2：主動(dòng)斷開的一方收到被動(dòng)斷開的一方的信號(hào)到被動(dòng)斷開一方也發(fā)送 |
| SYN_SENT：建立連接時(shí)客戶端發(fā)送連接請(qǐng)求到收到服務(wù)端回應(yīng)的這個(gè)時(shí)間段 |
| SYN_RECV：服務(wù)器端收到客戶端的同步信號(hào)，但還沒建立連接的這個(gè)時(shí)間段 |
| CLOSED：連接已經(jīng)關(guān)閉 |
使用示例：
| 查看處于已建立連接狀態(tài)的連接： ss -tan state ESTABLISHED |
基于端口進(jìn)行過濾：
| dport =:<port>:根據(jù)目標(biāo)端口進(jìn)程過濾 |
| sport =:<port>根據(jù)源端口進(jìn)行過濾 |
使用示例：
| ?ss -tan '( ?dport = :80 or sport = :80 ?)' |