网络基础知识

1.MAC地址：

        MAC地址在网络中用于标识网卡，每个网卡都有一个唯一的mac地址(全球所有网卡mac地址不重复)。MAC地址由48位2进制数组成，通常以12位16进制数显示，如：08:58:56:9e:f4:d9。前6位16进制数一般由IEEE 管理机构统一分配，后6位16进制数由厂家自行分配，这两者用于保证每个mac地址全球唯一。通过mac地址可以直达其对应的物理地址。

2.ip：

        我们常说的ip地址一般指ipv4地址，即形如192.168.1.1这种。这种地址是由32位2进制数组成。为了方便显示我们把它分为四组十进制数以'.'隔开。

        ip地址理论上可以分配2的32次个地址，大约43亿。在ip地址提出的那一年计算机还是很少见的设备，因此43亿以当时的角度看已经不少了。然而计算机发展的太疯狂了，现在看来43亿远远不够。实际上ipv4地址已经于2019年耗尽。而且这还是在采用某些手段使得ip地址可重复使用的情况。而1998提出的ipv6就可以暂时解决这个问题。

        ipv6由128位2进制数组成，理论上可以至多多表示2的128次也就是43亿的4次个ip，目前来看这些ip是足够用的，不过随着互联网和物联网的发展也许以后需要巨量的ip地址，但至少可以使用一段时间了。

        ipv6之所以还没大量使用有一个主要原因是ipv4和ipv6目前无法进行通信，而大多数网站使用的仍然是ipv4地址，因此现在还不能完全放弃ipv4。后问提到的ip如无特殊说明均指ipv4。

3.ip和mac地址的区别：

        mac地址处于OSI的数据链路层，而ip处于网络层。ip是一个逻辑地址，它之所以生效是由于分配规则，而mac地址是物理地址，它可以直接生效。ip和mac地址的映射是由arp协议来处理的。

4.ip地址结构和子网掩码：

        前面提到过ip是32位2进制数，由网络ID和主机ID组成。其中网络ID可以理解为一个网段，主机ID可以理解为该网段的某台主机的id。一般ip的前若干位为网络ID，后若干位为主机ID。

        子网掩码用于表示前多少位是主机ID，子网掩码一般有两种表示方式：

假定前24位即192.168.3是网络ID，后8位即1是主机ID
192.168.3.1

方法一：
额外设置子网掩码
255.255.255.0
前24位是1表示上面ip的前24位网络ID，最后8位是0表示上面IP的后8位是主机ID

方法二：
设置ip时采用如下格式：
192.168.3.1/24
表示前24位是网络ID

        这样通过子网掩码就可以分辨ip的网络ID和主机ID。

5.网关：

        假如有如下两个ip：192.168.1.1/24和192.168.3.1/24，那么这两个ip不在同一网段，无法互相通信，那么此时就需要一个媒介来让他们通信。网关可以处理这个功能。加入A向B发送数据但是发现B不在自己的网段，那么它将发给自己的网关，然后自己的网关发给B的网关，B的网关发给B。网关的ip地址要设成具有路由功能的ip，这样可以互相发数据。

        一般使用默认设置的网关，少数情况需要手动设置网关。

6.域名和DNS服务器：

        域名是诸如www.xxx.com这类网址，很多时候我们无法记住目标网站的ip，但是通过域名可以解析出ip地址。因此向域名发出的请求最终会被发送到解析后的ip地址。

        DNS服务器用于解析域名。由于机器无法指认域名，只能指认ip，因此通过域名无法直接访问到目标。DNS服务器可以解析域名并把信息发送给相应目标。

7.端口：

        一台服务器可以提供很多类型的服务，如http,https,ftp等。客户端发送请求时如果只凭ip地址无法区分功能，因此不同服务采用不同端口的方式可以不用判别类型。

        一般情况下0-1023是公用端口，用来预留给一些常用服务。如tcp的22，http的80，https的443。其它端口可以留给用户自定义。但是端口也有动态分配的方式，这种方式不受上述规则限制。