互联网概念，参考模型和协议介绍

       新时代，全球处在互联的时代，互联网是成为人们必不可少的实物。那什么是互联网？互联网一般就是终端设备通过特定介质进行连通的用于分享资源网络结构。互联网中的设备有很多，但按照功能一般分为是三大类：

• 用于提供服务的设备，通常是服务器；
• 用于获取资源的设备，通常是个人电脑，手机，智能家居等可联网的客户端设备；
• 用于串联服务器和个人电脑的设备，通常是路由器和交换机；

下面一张图对网络做了一个抽象的模型:

       互联网有什么功能？我们通常接触到的一般都是看视频，听歌，玩游戏这些。这就是互联网的资源共享功能，这也是互联网最大的功能。从最初的互联网到现在，互联网经历了飞速的发展，也经历了几代的变迁。现在互联网庞大而且复杂，在庞大的环境中，我们需要一些结构可以让我们更方便管理互联网。一般互联网中包含总线型结构，环形结构，星型结构，网状结构等。通过这些连接，我们最终要实现的还是终端到终端之间的数据传输，也就是通信。互联网刚开始发展的时候，各家网络为了实现通信一般会自己定制规则，但随着越来越多的用户加入到互联网中，体系混乱不看没办法完成通信，这时候我们便需要一个统一的标准组织来制定一个大家都遵守的规则，这也就是ISO组织，制定的位OSI参考模型，该模型便详细制定了主机与主机之间通信应该遵守的规则，但实际生活中我们主要应用的还是TCP/IP模型，下图便是参考模型：

       我们可以看到相比较OSI参考模型，TCP/IP简化了前三层为应用层，简化了最下两层位网络接入层，其实这样可以更方便数据之间的通信。传输层封装端口，网络层封装IP，数据链路层封装MAC，到对方后，在逐层解封，这边实现了两个主机的通信。一般通信还要有介质进行传输信号，一般有双绞线，光线，同轴电缆（基本淘汰）这三种。一般有了模型和介质后我们便可以将主机进行一个连接，但具体的如何让实现通信我们还需要一些协议进行协商，这些协议一般在按照模型的层次进行分类，物理层的功能就是进行调制与解调，一般调制的方式分为几种，这里就不进行介绍了。数据链路层包括ARP和RARP协议，主要用来询问ＭＡＣ地址然后封装。网络层包含ＩＰ协议，ＲＩＰ协议，ＯＳＰＦ协议，这些都是用来决定路由应该到达什么地方，如何走的协议。还有ＴＣＰ协议，ＵＤＰ协议，这就是主要决定数据应该按照何种方式到达主机，有ＴＣＰ三次握手和四次分手等，不详细赘述，请参照下面博客的讲解。

http://blog.****.net/xulu_258/article/details/51146489

IP地址详解

     我们知道，互联网中唯一标示网络中的每台设备的就是IP地址，他就像是人的身份证号一样，具有唯一性。IP地址有32个二进制位组成，通常我们为了方便记忆，便用4个10进制，用点隔开来表示，这就是点分十进制。IP地址主要分为两部分，网络位和主机位，网络位就像是身份证号的地区码一样，用来判断这个主机存在于哪个网络中，找到网络后，我们看到主机位，来判断是哪个主机。IP地址主要分为ABCDE 5类，下面是5类地址的主要情况：

       但在上图中我们明显发现这么划分很不合理，A类地址广播域太大了，B类也很大，我们想要按照自己的方式进行划分，再加上现在网络地址的即将耗尽，于是便提出了CIDR的概念。现行的IPv4的地址已经耗尽，这是一种为解决地址耗尽而提出的一种措施。它是将好几个IP网络结合在一起，使用一种无类别的域际路由选择算法，可以减少由核心路由器运载的路由选择信息的数量。所有发送到这些地址的信息包都被送到如MCI或Sprint等ISP。1990年，Internet上约有2000个路由。五年后，Internet上有3万多个路由。如果没有CIDR，路由器就不能支持Internet网站的增多。 CIDR采用8~30位可变网络ID，而不是A-B-C类网络ID所用的固定的8、16和24位。用CIDR划分可变长子网主要步骤如下：

• 确定划分子网的个数，如8个，9个，16个等；
• 确定要借的主机位，一般8个为3位，8-16个之间为4位，16-32个为5位，等
• 将10进制化为2进制，重新确定网络位和主机位；
• 写出划分网络的主机范围
• 重新化为10进制。

子网掩码用来确定网络位的长度，重新划分后子网掩码也会随之改变，指定IP的时候必须指定子网掩码，不然将无法识别。

 配置静态路由

       在运维管理中，配置静态路由是必不可少的技能，在简单学习完网络的基本概念后，我们来进行静态路由的实际配置。再开始之前，我们需要将实验环境搭建好。我们需要6台服务器来进行本次实验的环境，我们简单的来看一下本次实验的拓扑：

       本次实验，我们要实现的便是pc1 到 pc5之间的通信。本次实验采用虚拟机演示，我们需要克隆5台虚拟机，但是克隆虚拟机后我们会发现一个问题，网卡的名字会变成eth3，或者的eth4，这是因为我们开机启动时，加载了一个规则文件，这个规则文件内还包含原来的网卡的信息，重新开机后，读取到新的网卡，便会把新网卡名字添加在老网卡后边，但是老网卡已经不存在了，所以需要我们手动更改。
我们首先打开这个文件  vim /etc/udev/rules.d/70-persistent-net.rules

如下图：

我们对比自己的虚拟机上的MAC地址进行更改：

修改完毕后，我们执行命令进行驱动的加载：
ethtool -i eth2 查看驱动模块名
modprobe -r e1000 卸载模块
modprobe e1000 重新加载模块
在/etc/sysconfig/network-scripts中将原网卡的配置文件改文件名,使其格式为ifcfg-网卡名
修改上述配置文件,将其中的DEVICE=改为网卡名 HWADDR=网卡MAC地址
service network restart  重启网络服务
将6台机器的MAC地址和网卡配置正确后，我们还需要进行当作路由器的机器进行路由转发功能的开启。
[[email protected](route2) ~]# vim /etc/sysctl.conf

net.ipv4.ip_forward = 1

[[email protected](route1) ~]# sysctl -p
将6台机器的IP，以及各项都配置好后，我们基本完成了环境的准备，下面我们分析路由的具体配置。
        路由通俗来说，就是告诉机器通往目的地该怎么走，这个过程看似复杂，其实也很简单，我们首先要知道我们自己知道什么路，就好像我们自己肯定知道回家的路是一样的，机器肯定知道自己的路和自己相连的路也肯定知道，自己的邻居也肯定知道。这就是一个子网的机器，我们分析上图拓扑结构的Pc1，他肯定知道自己的地址，和自己同网段的也肯定知道，其他的就需要我们去告诉他怎么走，这就是配静态路由的目的和意义。
下面我们具体分析一下每台主机的路由配置：
PC1知道自己的地址，和自己同网段的地址，于是我们添加默认路由： route add default gw 1.1.1.2；
PC2同理 ：route  add default gw 5.5.5.6；
 route1 知道自己的1网段和2网段的，他不知道3,4,5网段，所以我们添加一条默认路由： route add default gw 2.2.2.3；
route2 知道2,3网段，不知道1,4,5，所以我们需要两条路由 ：route add default gw 3.3.3.4:； route add 1.1.1.0/24 gw 2.2.2.2 ；
route3 知道3,4网段，不知道1，2, 5网段，也需要两条：route add default gw 3.3.3.3； route add 5.5.5.0/24 gw 4.4.4.6；
route4 知道4,5网段，不知道1，2,3网段，需要一条：route add default gw 4.4.4.5；

       这样他们彼此之间便知道应该怎么走了，这其实是一个手动的去告诉他们路应该怎么走的过程，当然也有动态的自己学习的路由协议，如：RIP OSPF 等协议，上述的路由也可以分开来写，不过会增加路由表的负担，请读者细细理解其中的配置思想，方便实际的生产环境的配置。