TCP/IP分层
Tranesport层：TCP和UDP
- TCP
  - TCP Transmission Control Protocol
  - TCP协议PORT 端口口
调整客户端的动态端口范围
UDP
- UDP特性
Internet层
IP地址

TCP/IP标准
Transmission Control Protocol/Internet Protocol 传输控制协议/因特网互联协议
TCP/IP是一个Protocol Stack，包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNET、FTP、SMTP、ARP等许多协议

TCP/IP分层

共定义了四层，和 OSI参考模型的分层有对应关系

Tranesport层：TCP和UDP

TCP

TCP Transmission Control Protocol

工作在传输层
面向连接协议
全双工协议
半关闭
错误检查
将数据打包成段，排序
确认机制
数据恢复，重传
流量控制，滑动窗口
拥塞控制，慢启动和拥塞避免算法

TCP 包头

源端口、目标端口：计算机上的进程要和其他进程通信是要通过计算机端口的，而一个计算机端口某个时刻只能被一个进程占用，所以通过指定源端口和目标端口，就可以知道是哪两个进程需要通信。源端口、目标端口是用16位表示的，可推算计算机的端口个数为2^16个,即65536
序列号：表示本报文段所发送数据的第一个字节的编号。在TCP连接中所传送的字节流的每一个字节都会按顺序编号。由于序列号由32位表示，所以每2^32个字节，就会出现序列号回绕，再次从0 开始
确认号：表示接收方期望收到发送方下一个报文段的第一个字节数据的编号。也就是告诉发送方：我希望你（指发送方）下次发送的数据的第一个字节数据的编号为此确认号
数据偏移：表示TCP报文段的首部长度，共4位，由于TCP首部包含一个长度可变的选项部分，需要指定这个TCP报文段到底有多长。它指出 TCP 报文段的数据起始处距离 TCP 报文段的起始处有多远。该字段的单位是32位(即4个字节为计算单位），4位二进制最大表示15，所以数据偏移也就是TCP首部最大60字节
URG：表示本报文段中发送的数据是否包含紧急数据。后面的紧急指针字段（urgent pointer）只有当URG=1时才有效
ACK：表示是否前面确认号字段是否有效。只有当ACK=1时，前面的确认号字段才有效。TCP规定，连接建立后，ACK必须为1,带ACK标志的TCP报文段称为确认报文段
PSH：提示接收端应用程序应该立即从TCP接收缓冲区中读走数据，为接收后续数据腾出空间。如果为1，则表示对方应当立即把数据提交给上层应用，而不是缓存起来，如果应用程序不将接收到的数据读走，就会一直停留在TCP接收缓冲区中
RST：如果收到一个RST=1的报文，说明与主机的连接出现了严重错误（如主机崩溃），必须释放连接，然后再重新建立连接。或者说明上次发送给主机的数据有问题，主机拒绝响应，带RST标志的TCP报文段称为复位报文段
SYN：在建立连接时使用，用来同步序号。当SYN=1，ACK=0时，表示这是一个请求建立连接的报文段；当SYN=1，ACK=1时，表示对方同意建立连接。SYN=1，说明这是一个请求建立连接或同意建立连接的报文。只有在前两次握手中SYN才置为1，带SYN标志的TCP报文段称为同步报文段
FIN：表示通知对方本端要关闭连接了，标记数据是否发送完毕。如果FIN=1，即告诉对方：“我的数据已经发送完毕，你可以释放连接了”，带FIN标志的TCP报文段称为结束报文段
窗口大小：表示现在允许对方发送的数据量，也就是告诉对方，从本报文段的确认号开始允许对方发送的数据量，达到此值，需要ACK确认后才能再继续传送后面数据，由Window size value * Window size scaling factor（此值在三次握手阶段TCP选项Window scale协商得到）得出此值
校验和：提供额外的可靠性
紧急指针：标记紧急数据在数据字段中的位置
选项部分：其最大长度可根据TCP首部长度进行推算。TCP首部长度用4位表示，选项部分最长为：(2^4-1)*4-20=40节

TCP协议PORT 端口口

传输层通过port号，确定应用层协议，范围0-65535
IANA互联网数字分配机构负责域名，数字资源，协议分配

0-1023：系统端口或特权端口(仅管理员可用) ，众所周知，永久的分配给固定的系统应用使用，22/tcp(ssh), 80/tcp(http), 443/tcp(https)
1024-49151：用户端口或注册端口，但要求并不严格，分配给程序注册为某应用使用，1433/tcp(SqlServer), 1521/tcp(oracle),3306/tcp(mysql),11211/tcp/udp (memcached)
49152-65535：动态或私有端口，客户端随机使用端口，范围定义：/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_rang

调整客户端的动态端口范围

[root@centos8 ~]#cat /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range
32768 60999
[root@centos8 ~]#echo 20000 62000 > /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range
[root@centos8 ~]#cat /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range
20000 62000

查看端口

[root@centos8 ~]#ss -ntlu
Netid     State      Recv-Q     Send-Q            Local Address:Port            Peer Address:Port     
udp       UNCONN     0          0                       0.0.0.0:5353                 0.0.0.0:*        
udp       UNCONN     0          0                       0.0.0.0:50608                0.0.0.0:*        
udp       UNCONN     0          0                     127.0.0.1:659                  0.0.0.0:*        
udp       UNCONN     0          0                       0.0.0.0:37666                0.0.0.0:*        
udp       UNCONN     0          0                 192.168.122.1:53                   0.0.0.0:*        
udp       UNCONN     0          0                0.0.0.0%virbr0:67                   0.0.0.0:*        
udp       UNCONN     0          0                       0.0.0.0:111                  0.0.0.0:*        
udp       UNCONN     0          0                          [::]:5353                    [::]:*        
udp       UNCONN     0          0                          [::]:57825                   [::]:*        
udp       UNCONN     0          0                          [::]:35784                   [::]:*        
udp       UNCONN     0          0                          [::]:111                     [::]:*        
tcp       LISTEN     0          128                     0.0.0.0:51439                0.0.0.0:*        
tcp       LISTEN     0          128                     0.0.0.0:111                  0.0.0.0:*        
tcp       LISTEN     0          32                192.168.122.1:53                   0.0.0.0:*        
tcp       LISTEN     0          128                     0.0.0.0:22                   0.0.0.0:*        
tcp       LISTEN     0          5                     127.0.0.1:631                  0.0.0.0:*        
tcp       LISTEN     0          128                        [::]:43817                   [::]:*        
tcp       LISTEN     0          128                        [::]:111                     [::]:*        
tcp       LISTEN     0          128                        [::]:22                      [::]:*        
tcp       LISTEN     0          5                         [::1]:631                     [::]:

三次握手和四次挥手

状态：
客户：
CLOSED
SYN-SENT：同步已发送
ESTAB-LISHED：已建立链接

服务器：
CLOSED
LISTEN: 收听
SYN-RCVD: 同步收到
ESTAB-LISHED: 已建立链接

状态：
客户：
ESTAB-LISHED : 建立状态
FIN-WAIT-1: 终止等待1
FIN-WAIT-2: 终止等待2
TIME-WAIT: 时间等待
CLOSED:

服务器：
ESTAB-LISHED:
CLOSE-WAIT:关闭等待
LAST-ACK: 最后确认
CLOSED:

范例: MSL

[root@centos8 ~]#sysctl net.ipv4.tcp_fin_timeout
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 60

CLOSED 没有任何连接状态
LISTEN 侦听状态，等待来自远方TCP端口的连接请求
SYN-SENT 在发送连接请求后，等待对方确认
SYN-RECEIVED 在收到和发送一个连接请求后，等待对方确认
ESTABLISHED 代表传输连接建立，双方进入数据传送状态
FIN-WAIT-1 主动关闭,主机已发送关闭连接请求，等待对方确认
FIN-WAIT-2 主动关闭,主机已收到对方关闭传输连接确认，等待对方发送关闭传输连接请求
TIME-WAIT 完成双向传输连接关闭，等待所有分组消失
CLOSE-WAIT 被动关闭,收到对方发来的关闭连接请求，并已确认
LAST-ACK 被动关闭,等待最后一个关闭传输连接确认，并等待所有分组消失
CLOSING 双方同时尝试关闭传输连接，等待对方确认

客户端先发送一个FIN给服务端，自己进入FIN_WAIT_1状态，这时等待接收服务端报文，该报文会有三种可能：

只有服务端的ACK
只有服务端的FIN
基于服务端的ACK，又有FIN

1、只收到服务器的ACK，客户端会进入FIN_WAIT_2状态，后续当收到服务端的FIN时，回应发送一个ACK，会进入到TIME_WAIT状态，这个状态会持续2MSL(TCP报文段在网络中的最大生存时间, RFC 1122标准的建议值是2min).客户端等待2MSL，是为了当最后一个ACK丢失时，可以再发送一次。因为服务端在等待超时后会再发送一个FIN给客户端，进而客户端知道ACK已丢失
2、只有服务端的FIN时，回应一个ACK给服务端，进入CLOSING状态，然后接收到服务端的ACK时，进入TIME_WAIT状态
3、同时收到服务端的ACK和FIN，直接进入TIME_WAIT状态

sync半连接和accept全连接队列

/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog    #未完成连接队列大小，默认值128,建议调整大小为1024以上
/proc/sys/net/core/somaxconn      #完成连接队列大小，默认值128,建议调整大小为1024以上

TCP超时重传

异常网络状况下（开始出现超时或丢包），TCP控制数据传输以保证其承诺的可靠服务TCP服务必须能够重传超时时间内未收到确认的TCP报文段。为此，TCP模块为每个TCP报文段都维护一个重传定时器，该定时器在TCP报文段第一次被发送时启动。如果超时时间内未收到接收方的应答，TCP模块将重传TCP报文段并重置定时器。至于下次重传的超时时间如何选择，以及最多执行多少次重传，就是TCP的重传策略

/proc/sys/net/ipv4/tcp_retries1 #指定在底层IP接管之前TCP最少执行的重传次数，默认值是
3
/proc/sys/net/ipv4/tcp_retries2 #指定连接放弃前TCP最多可以执行的重传次数，默认值
15（一般对应13～30min）

拥塞控制

网络中的带宽、交换结点中的缓存和处理机等，都是网络的资源。在某段时间，若对网络中某一资源的需求超过了该资源所能提供的可承受的能力，网络的性能就会变坏。此情况称为拥塞TCP为提高网络利用率，降低丢包率，并保证网络资源对每条数据流的公平性。即所谓的拥塞控制TCP拥塞控制的标准文档是RFC 5681，其中详细介绍了拥塞控制的四个部分：慢启动（slow start）、拥塞避免（congestion avoidance）、快速重传（fast retransmit）和快速恢复（fast recovery）。拥塞控制算法在Linux下有多种实现，比如reno算法、vegas算法和cubic算法等。它们或者部分或者全部实现了上述四个部分
当前所使用的拥塞控制算法

/proc/sys/net/ipv4/tcp_congestion_control

内核TCP参数优化

编辑文件/etc/sysctl.conf，加入以下内容：然后执行 sysctl -p 让参数生效。

net.ipv4.tcp_fin_timeout = 2
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 600
net.ipv4.ip_local_port_range = 2000 65000
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 16384
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 36000
net.ipv4.route.gc_timeout = 100
net.ipv4.tcp_syn_retries = 1
net.ipv4.tcp_synack_retries = 1
net.ipv4.tcp_max_orphans = 16384
net.core.somaxconn = 16384
net.core.netdev_max_backlog = 16384

net.ipv4.tcp_fin_timeout 表示套接字由本端要求关闭，这个参数决定了它保持在FIN-WAIT-2状态的时间，默认值是60秒。该参数对应系统路径为：/proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout 60
net.ipv4.tcp_tw_reuse 表示开启重用。允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接，默认值为0，表示关闭。该参数对应系统路径为：/proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_reuse 0
net.ipv4.tcp_tw_recycle 表示开启TCP连接中TIME-WAIT sockets的快速回收。该参数对应系统路径为：/proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle，默认为0，表示关闭。提示：reuse和recycle这两个参数是为防止生产环境下服务器time_wait网络状态数量过多设置的。
net.ipv4.tcp_syncookies 表示开启SYN Cookies功能。当出现SYN等待队列溢出时，启用Cookies来处理，可防范少量SYN攻击，这个参数也可以不添加。该参数对应系统路径为：/proc/sys/net/ipv4/tcp_syncookies,默认值为1
net.ipv4.tcp_keepalive_time 表示当keepalive启用时，TCP发送keepalive消息的频度。默认是2小时，建议改为10分钟。该参数对应系统路径为：/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time,默认为7200秒。
net.ipv4.ip_local_port_range 该选项用来设定允许系统打开的端口范围，即用于向外连接的端口范围。该参数对应系统路径为：/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range 32768 61000
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog 表示SYN队列的长度，即半连接队列长度，默认为1024，建议加大队列的长度为8192或更多，这样可以容纳更多等待连接的网络连接数。该参数为服务器端用于记录那些尚未收到客户端确认信息的连接请求最大值。该参数对象系统路径为/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog为：/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets 表示系统同时保持TIME_WAIT套接字的最大数量，如果超过这个数值，TIME_WAIT套接字将立刻被清除并打印警告信息。默认为180000，对于Apache、Nginx等服务器来说可以将其调低一点，如改为5000~30000，不通业务的服务器也可以给大一点，比如LVS、Squid。此项参数可以控制TIME_WAIT套接字的最大数量，避免Squid服务器被大量的TIME_WAIT套接字拖死。该参数对应系统路径为：/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_tw_buckets
net.ipv4.tcp_synack_retries 参数的值决定了内核放弃连接之前发送SYN+ACK包的数量。该参数对应系统路径为：/proc/sys/net/ipv4/tcp_synack_retries,默认值为5
net.ipv4.tcp_syn_retries 表示在内核放弃建立连接之前发送SYN包的数量。该参数对应系统路径为：/proc/sys/net/ipv4/tcp_syn_retries,默认值为6
net.ipv4.tcp_max_orphans 用于设定系统中最多有多少个TCP套接字不被关联到任何一个用户文件句柄上。如果超过这个数值，孤立连接将被立即被复位并打印出警告信息。这个限制只有为了防止简单的DoS攻击。不能过分依靠这个限制甚至认为减少这个值，更多的情况是增加这个值。该参数对应系统路径为：/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_orphans ，默认值8192
net.core.somaxconn 同时发起的TCP的最大连接数，即全连接队列长度，在高并发请求中，可能会导致链接超时或重传，一般结合并发请求数来调大此值。该参数对应系统路径为：/proc/sys/net/core/somaxconn ，默认值是128
net.core.netdev_max_backlog 表示当每个网络接口接收数据包的速率比内核处理这些包的速率快时，允许发送到队列的数据包最大数。该参数对应系统路径为：/proc/sys/net/core/netdev_max_backlog，默认值为1000

UDP

UDP特性

工作在传输层
提供不可靠的网络访问
非面向连接协议
有限的错误检查
传输性能高
无数据恢复特性

包头

Internet层

ICMP：Internet Control Message Protocol

范例: 利用icmp协议判断网络状态

[root@centos7 ~]#ping 10.0.0.8
PING 10.0.0.8 (10.0.0.8) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.0.0.8: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.307 ms
64 bytes from 10.0.0.8: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.344 ms
64 bytes from 10.0.0.8: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.335 ms
64 bytes from 10.0.0.8: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.441 ms
[root@centos7 ~]#ping 10.0.0.81
PING 10.0.0.81 (10.0.0.81) 56(84) bytes of data.
From 10.0.0.7 icmp_seq=1 Destination Host Unreachable
From 10.0.0.7 icmp_seq=2 Destination Host Unreachable
[root@centos7 ~]#ping 10.0.0.8
PING 10.0.0.8 (10.0.0.8) 56(84) bytes of data.
From 10.0.0.8 icmp_seq=1 Destination Port Unreachable
From 10.0.0.8 icmp_seq=2 Destination Port Unreachable
[root@centos8 ~]#ping www.magedu.org
ping: www.magedu.org: Name or service not known
[root@centos8 ~]#ping -s 65508 10.0.0.8
Error: packet size 65508 is too large. Maximum is 65507
[root@centos8 ~]#ping -f -s 65507 172.18.0.200
PING 172.18.0.200 (172.18.0.200) 65507(65535) bytes of data.

ARP：Address Resolution Protocol

主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到局域网络上的所有主机，并接收返回消息，以此确定目标的物理地址；收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间，下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。地址解析协议是建立在网络中各个主机互相信任的基础上的，局域网络上的主机可以自主发送ARP应答消息，其他主机收到应答报文时不会检测该报文的真实性就会将其记入本机ARP缓存

同网段
**

跨网段
**

范例：ARP表

[root@magedu ~]#ip neigh
192.168.1.110 dev eth0 lladdr 60:02:b4:e3:8a:c0 STALE
192.168.1.156 dev eth0 lladdr 50:01:d9:8a:1d:3f STALE
192.168.1.114 dev eth0 lladdr 40:8d:5c:e1:97:34 STALE
192.168.1.118 dev eth0 lladdr 94:65:2d:38:44:82 STALE
[root@magedu ~]#arp -n
Address                 HWtype HWaddress           Flags Mask           Iface
192.168.1.110           ether   60:02:b4:e3:8a:c0   C                     eth0
192.168.1.156           ether   50:01:d9:8a:1d:3f   C                     eth0
192.168.1.114           ether   40:8d:5c:e1:97:34   C                     eth0
192.168.1.118           ether   94:65:2d:38:44:82   C                     eth0

RARP:Reverse Address Resolution Protocol

RARP 即将MAC转换成IP

internet 协议

特性：

运行于 OSI 网络层
面向无连接的协议
独立处理数据包
分层编址
尽力而为传输
无数据恢复功能

IP PDU报头

范例: 禁用IPv6

#默认启动IPv6
[root@centos8 ~]#ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group 
default qlen 1000
   link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
   inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
   inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP 
group default qlen 1000
   link/ether 00:0c:29:ab:8f:2b brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
   inet 10.0.0.18/24 brd 10.0.0.255 scope global noprefixroute eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
   inet6 fe80::20c:29ff:feab:8f2b/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
 #修改内核配置
[root@centos8 ~]#vim /etc/sysctl.conf
net.ipv6.conf.all.disable_ipv6 = 1
net.ipv6.conf.default.disable_ipv6 = 1
[root@centos8 ~]#sysctl -p
#查看IP验证
[root@centos8 ~]#ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group 
default qlen 1000
   link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
   inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP 
group default qlen 1000
   link/ether 00:0c:29:44:c3:fe brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
   inet 10.0.0.8/24 brd 10.0.0.255 scope global noprefixroute eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
#注意:禁用IPv6可能会影响一些服务的启动,如:ssh,postfix,mysql等
[root@centos8 ~]#vim /etc/ssh/sshd_config
#AddressFamily any 此行修改为以下行
AddressFamily inet 
[root@centos8 ~]#systemctl restart sshd
[root@centos8 ~]#vim /etc/postfix/main.cf
#inet_interfaces = localhost 此行修改为以下行
inet_interfaces = 127.0.0.1  
[root@centos8 ~]#systemctl restart postfix
[root@centos8 ~]#ss -ntl
State           Recv-Q     Send-Q     Local Address:Port   Peer Address:Port   
LISTEN           0          128              0.0.0.0:22           0.0.0.0:*     
LISTEN           0          100            127.0.0.1:25           0.0.0.0:*

IP地址

它们可唯一标识 IP 网络中的每台设备，每台主机（计算机、网络设备、外围设备）必须具有唯一的地址

IP地址由两部分组成

网络 ID：标识网络，每个网段分配一个网络ID，处于高位
主机 ID：标识单个主机，由组织分配给各设备，处于低位

IP地址分类

A类：
0 0000000 - 0 1111111.X.Y.Z : 0-127.X.Y.Z
网络ID位是最高8位,主机ID是24位低位
网络数：126=2^7(可变是的网络ID位数)-2
每个网络中的主机数：2^24-2=16777214
默认子网掩码：255.0.0.0
私网地址：10.0.0.0
范例:114.114.114.114,8.8.8.8,1.1.1.1,123.56.174.200,119.29.29.29

B类：
10 000000 - 10 111111.X.Y.Z：128-191.X.Y.Z
网络ID位是最高16位,主机ID是16位低位
网络数：2^14=16384
每个网络中的主机数：2^16-2=65534
默认子网掩码：255.255.0.0
私网地址：172.16.0.0-172.31.0.0
范例:180.76.76.76，172.16.0.1
C类：
110 0 0000 - 110 1 1111.X.Y.Z: 192-223.X.Y.Z
网络ID位是最高24位,主机ID是8位低位
网络数：2^21=2097152
每个网络中的主机数：2^8-2=254
默认子网掩码：255.255.255.0
私网地址：192.168.0.0-192.168.255.0
范例: 223.6.6.6,223.5.5.5
D类：组（多）播，1110 0000 - 1110 1111.X.Y.Z: 224-239.X.Y.Z
E类：保留未使用，240-255

公共和私有IP地址

特殊地址

0.0.0.0

0.0.0.0不是一个真正意义上的IP地址。它表示所有不清楚的主机和目的网络

255.255.255.255

限制广播地址。对本机来说，这个地址指本网段内(同一广播域)的所有主机

127.0.0.1～127.255.255.254

本机回环地址，主要用于测试。在传输介质上永远不应该出现目的地址为“127.0.0.1”的数据包

224.0.0.0到239.255.255.255

组播地址，224.0.0.1特指所有主机，224.0.0.2特指所有路由器。224.0.0.5指OSPF 路由器，地址多用于一些特定的程序以及多媒体程序

169.254.x.x

如果Windows主机使用了DHCP自动分配IP地址，而又无法从DHCP服务器获取地址，系统会为主机分配这样地址

子网掩码 netmask

CIDR：无类域间路由，目前的网络已不再按A，B，C类划分网段，可以任意指定网段的范围
CIDR 无类域间路由表示法：IP/网络ID位数，如：172.16.0.100/16

netmask子网掩码：32位或128位（IPv6）的数字，和IP成对使用，用来确认IP地址中的网络ID和主机ID，对应网络ID的位为1，对应主机ID的位为0,范例:255.255.255.0 ，表现为连续的高位为1，连续的低位为0

相关公式：

一个网络的最多的主机数＝2^主机ID位数-2
网络（段）数=2^网络ID中可变的位数
网络ID=IP与netmask

判断对方主机是否在同一个网段：
用自己的子网掩码分别和自己的ip以及对方的ip相与，比较结果，相同则同一网络，不同则不同网段
**
范例：
netmask:255.255.224.0 网络ID位：19 主机位：13 ，主机数=2^13-2=8190

范例：一个主机：172.16.1.100/28
1、此主机所在的网段最多有多少主机?主机数=2^(32-28)-2=14
2、网络ID? IP和子网掩码相与，172.16.1.96
3、此网段的主机中最小的IP：172.16.1.97，最大的IP?172.16.1.110

划分子网

划分子网：将一个大的网络（主机数多）划分成多个小的网络（主机数少），主机ID位数变少，网络ID位数变多，网络ID位向主机ID位借n位,将划分2^n个子网

范例：

中国移动10.0.0.0/8 给32个各省公司划分对应的子网
1）每个省公司的子网的netmask？ 2^5>=32 借5位网络ID
8+5=13
255.248.0.0
2)每个省公司的子网的主机数有多少？
2^(32-13)-2=524286
3）河南省得到第10个子网，网络ID？
10.00000 000.0.0/13 
10.01001 000.0.0/13 
10.72.0.0/13 
4）河南省得到第10个子网的最小IP和最大的IP？
10.01001 000.0.1
10.01001 111.11111111.11111110
10.72.0.1---10.79.255.254
5）所有子网中最大，最小的子网的netid？
10.00000 000.0.0/13 10.0.0.0/13
10.11111 000.0.0/13 10.248.0.0/13

优化IP地址分配

合并超网：将多个小网络合并成一个大网，主机ID位向网络ID位借位

8个C类网段
220.78.168.0/24
220.78.169.0/24
220.78.170.0/24
220.78.171.0/24
220.78.172.0/24
220.78.173.0/24
220.78.174.0/24
220.78.175.0/24
对应的二进制： 找到共同点：
220.78.10101 000.0   220.78.168.0/24
220.78.10101 001.0   220.78.169.0/24
220.78.10101 010.0   220.78.170.0/24
......
220.78.10101 110.0   220.78.174.0/24
220.78.10101 111.0   220.78.175.0/24
#合并成一个大网
220.78.168.0/21

linux base

11.网络协议和管理（二）-TCP/IP协议

TCP/IP分层

Tranesport层：TCP和UDP

TCP

TCP Transmission Control Protocol

TCP协议PORT 端口口

调整客户端的动态端口范围

三次握手和四次挥手

sync半连接和accept全连接队列

TCP超时重传

拥塞控制

内核TCP参数优化

UDP

UDP特性

Internet层

ICMP：Internet Control Message Protocol

ARP：Address Resolution Protocol

RARP:Reverse Address Resolution Protocol

internet 协议

IP地址

IP地址由两部分组成

IP地址分类

公共和私有IP地址

特殊地址

子网掩码 netmask

划分子网

优化IP地址分配

11.网络协议和管理（二）-TCP/IP协议

TCP/IP分层

Tranesport层 ：TCP和UDP

TCP

TCP Transmission Control Protocol

TCP协议PORT 端口口

调整客户端的动态端口范围

三次握手和四次挥手

sync半连接和accept全连接队列

TCP超时重传

拥塞控制

内核TCP参数优化

UDP

UDP特性

Internet层

ICMP：Internet Control Message Protocol

ARP：Address Resolution Protocol

RARP:Reverse Address Resolution Protocol

internet 协议

IP地址

IP地址由两部分组成

IP地址分类

公共和私有IP地址

特殊地址

子网掩码 netmask

划分子网

优化IP地址分配

Tranesport层：TCP和UDP