【Linux篇＜Day01＞】——初识网络、TCP/IP参考模型、IP地址

从本文开始，我将从零开始学习云计算领域，每天学习的笔记我都会写成博客，感兴趣的小伙伴可以和我一起学习讨论。

一、什么是云计算？

云计算（cloud computing）是分布式计算的一种，指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后，通过多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。

• 云计算早期，简单地说，就是简单的分布式计算，解决任务分发，并进行计算结果的合并。因而，云计算又称为网格计算。通过这项技术，可以在很短的时间内（几秒钟）完成对数以万计的数据的处理，从而达到强大的网络服务。
• 现阶段所说的云服务已经不单单是一种分布式计算，而是分布式计算、效用计算、负载均衡、并行计算、网络存储、热备份冗杂和虚拟化等计算机技术混合演进并跃升的结果。

简单来说，云计算就是一种服务，通过服务器强大的计算能力，给用户享受计算结果。

⚽二、什么是网络以及网络的作用

1. 网络，是云计算学习的基础.
   什么是网络？从两方面定义:

硬件方面：通过线缆将网络设备和计算机连接起来；
软件方面：操作系统、应用软件、应用程序通过通信设备互连。

• 网络的作用
  实现资源共享、信息传递、增加可靠性、提高系统处理能力。

⚾三、网络发展史

• 60年代：分组交换技——>断点续传
• 70~80年代：TCP/IP，IOS发明了OSI模型
• 90年代后：Web技术

四、OSI参考模型

OSI（Open System Interconnect），即开放式系统互连。一般都叫OSI参考模型，是ISO组织在1985年研究的网络互连模型。该体系结构标准定义了网络互连的七层框架（物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层），即OSI开放系统互连参考模型。

4.1 OSI七层参考模型（分层思想）

4.2 TCP/IP五层参考模型

✈️4.3 TCP/IP协议族的组成

什么是协议？

• 为了使数据可以在网络上从源传递到目的地，网络上所有设备需要“讲”相同的“语言”。
• 描述网络通信中“语言”规范的一组规则就是协议。

️4.4 设备与层对应的关系

4.5 数据的封装和解封装过程

封装过程：
解封装过程：

️4.6 协议数据单元（PDU）

4.7 总结

所在层级	对应设备	数据单位	协议
应用层	计算机	无	HTTP FTP TFTP SMTP SNMP DNS
传输层	防火墙	数据段	TCP UDP
网络层	路由器	数据包	ICMP IGMP IP ARP
数据链路层	交换机	数据帧	VLAN TRUNK MSTP
物理层	网卡	比特流	无

五、IP地址

5.1 IP地址定义

IP地址（Internet Protocol Address）是指互联网协议地址，又译为网际协议地址。

IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。

5.2 IP地址冷知识

• IP地址由32位二进制数组成，采取点分十进制进行书写。
• 最小IP为0.0.0.0，最大IP为255.255.255.255
• 192.138.1.22的意思是：192.138.1这个网段的第22台主机
• 网段：指一个计算机网络中使用同一物理层设备（传输介质、中继器、集线器等）能够直接通讯的那一部分。比如：192.168.1.0—192.168.1.255就是一个网段，192.168.2.0—192.168.2.255也是一个网段。
• 网段（区域：网络部分）的第一个IP表示网段，最后一个IP用于广播，都不能使用
• 每个网段可用IP地址数量：2^n-2，n为主机为的二进制个数。

5.3 IP地址的组成

IP地址分为两部分：第一部分为网络部分（NETWORK），第二部分为主机部分（HOST）。

到底那一部分为网络部分哪一部分为主机部分？接着往下看

5.4 IP地址分类

IP地址分为A、B、C、D、E五类，每一类都有不同的划分，如下图所示：
常用的为ABC类地址，这三类的网络部分和主机部分可清晰地划分为：

5.5 子网掩码

  子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩，它用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。
  子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在广域网上。

对应IP地址的网络部分用1表示
对应IP地址的主机部分用0表示
A类IP：255.0.0.0
B类IP：255.255.0.0
C类IP：255.255.255.0
子网掩码还可以这样表示：192.168.1.5 /24