网络配置与路由基础

1. IP地址基础

1.1 IP地址的组成

  • IP地址由32位二进制数组成（IPv4）
  • 通常以点分十进制表示：如 192.168.1.1
  • 分为网络部分和主机部分
  • IPv4地址分为A、B、C、D、E五类

1.2 网络位与主机位

网络位（Network Portion）

  • 定义：IP地址中用于标识网络的位
  • 作用：
    • 标识IP所属的网络
    • 用于路由选择
    • 决定网络的规模
  • 特点：
    • 同一网络中的所有主机，网络位相同
    • 由子网掩码中的”1”对应的位确定
    • 网络位越多，可划分的子网越多

主机位（Host Portion）

  • 定义：IP地址中用于标识主机的位
  • 作用：
    • 标识网络内的具体主机
    • 决定网络可容纳的主机数量
  • 特点：
    • 同一网络中的主机，主机位必须唯一
    • 由子网掩码中的”0”对应的位确定
    • 主机位越多，可用主机数越多
    • 全0表示网络地址，全1表示广播地址

实例说明

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IP地址：192.168.1.1
子网掩码：255.255.255.0

二进制形式：
IP：    11000000.10101000.00000001.00000001
掩码：  11111111.11111111.11111111.00000000
网络位：11000000.10101000.00000001.
主机位：                            00000001

- 网络地址：192.168.1.0（主机位全0）
- 广播地址：192.168.1.255（主机位全1）
- 可用主机范围：192.168.1.1 - 192.168.1.254

1.3 IP地址分类

类别 首位范围 网络部分 主机部分 默认子网掩码 最大网络数 每个网络最大主机数
A类 0-127 8位 24位 255.0.0.0 126 16,777,214
B类 128-191 16位 16位 255.255.0.0 16,384 65,534
C类 192-223 24位 8位 255.255.255.0 2,097,152 254

1.4 特殊IP地址

  • 127.0.0.1: 本地回环地址
  • 0.0.0.0: 表示本网络
  • 255.255.255.255: 广播地址

2. 子网掩码详解

2.1 子网掩码的作用

  • 用于区分IP地址中的网络部分和主机部分
  • 确定IP地址所属的网络范围
  • 判断两个IP是否在同一网段

2.2 子网掩码计算

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示例：
IP地址：192.168.1.1
子网掩码：255.255.255.0

二进制形式：
IP：  11000000.10101000.00000001.00000001
掩码：11111111.11111111.11111111.00000000

2.3 子网划分

  • CIDR表示法：192.168.1.0/24
  • 可用主机数 = 2^主机位数 - 2
  • 网络数 = 2^网络位数
  • 同一网段的计算机可以互通
  • 网络位越多，可划分的子网越多

3. 路由配置基础

3.1 路由表组成

  • 目标网络
  • 子网掩码
  • 下一跳地址
  • 接口
  • 度量值（跳数）

3.2 路由类型

  1. 直连路由

    • 直接连接到路由器接口的网络
    • 自动添加到路由表

  2. 静态路由

    • 手动配置的路由条目
    • 适用于简单网络
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    基本格式：
    ip route 目标网络 子网掩码 下一跳地址

  3. 动态路由

    • 通过路由协议自动学习
    • 常见协议：RIP、OSPF、BGP

3.3 路由优先级

  1. 直连路由 > 静态路由 > 动态路由
  2. 最长匹配原则
  3. 管理距离值越小优先级越高

4. 常见网络命令

4.1 Windows系统

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# 查看IP配置
ipconfig /all

# 查看路由表
route print

# 添加静态路由
route add 目标网络 mask 子网掩码 网关地址

# 删除路由
route delete 目标网络

4.2 Linux系统

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# 查看IP配置
ifconfig
ip addr show

# 查看路由表
route -n
ip route show

# 添加静态路由
ip route add 目标网络/掩码位数 via 网关地址

# 删除路由
ip route del 目标网络/掩码位数

RouterA(config)# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.1.2

Switch# configure terminal
Switch(config)# vlan 10
Switch(config-vlan)# name Sales
Switch(config-vlan)# exit

Switch(config)# interface range fa0/1 - 24
Switch(config-if-range)# switchport mode access
Switch(config-if-range)# switchport access vlan 10
Switch(config-if-range)# exit

网线

  1. 橙绿蓝棕，杂色在前，纯色在后，4/6 交换，一般用的是568B 白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕，之所以这样是为了差分信号的抗干扰

  2. 差分信号通过电压差（V_a - V_b）来表示数字信号，不依赖于电压值的绝对大小。
    当电压差为正时（V_a > V_b），通常表示逻辑“1”。
    当电压差为负时（V_a < V_b），通常表示逻辑“0”。

之所以这样，是因为干扰这个东西谁也没法控制，但是可以利用，干扰是不分ab的，那么取ab的差值就可以了，这样的话，就能避免干扰了。