阿里雲專有網絡配置以及交換機配置+ip、子網掩碼、ip網段計算原理講解


   在阿里雲上購買ECS或者其他服務,如redis、polardb時,需要配置專有網絡,阿里的文檔寫的總體上還是比較抽象的,沒有一定的網絡基礎,會一臉懵。 所以這里我來進行專有網絡和交換機的配置,以及ip原理、子網掩碼、以及ip地址段的原理分析。

   話不多說。 直入主題。 一共分兩部分,分別是阿里專有網絡以及交換機配置,以及原理講解。

   1.ip專有網絡以及交換機配置

      注意:阿里雲系統在不斷更新,界面以后可能會有變化,但是原理是一樣的

        

 

        名稱自己隨便填,我這里就填寫:專有網絡1

        專有網絡設置,我們可以采用推薦設置,也可以使用高級設置,這里我們采用高級設置【高級設置我們可以更改配置看效果】

        

 

 

 配置好后,保存即可。

我們可以配置第二個交換機。

                   

 

 

 

 我們發現第二個交換機不允許創建,是因為第二個交換機和第一個交換機的ip網段重疊了。 那么怎么規避呢。

 

 

 我們發現,把ip第三位的數字從0改為12后,就可以了。這樣我的兩個交換機就完成了。

 

 

 

 

2.ip地址、子網掩碼、網段計算原理

雖然阿里雲創建專有網絡以及交換機的方法很簡單,但是我們免不了要追根問底。 特別是對於網絡小白。 

 

1>ip的原理是什么? 172.16.0.0/16中的/16是什么意思?

  • 什么是ip地址

       在網絡中,所有的設備都會被分配一個地址。這個地址就相當於某條路上的XX號XX房。其中【號】對應的號碼是分配了整個子網的,而【房】對應的號碼是分配給子網中的計算機的,這就是網絡中的地址。【號】對應的號碼稱為網絡號,【房】對應的號碼稱為主機號,這個地址的整體稱為IP地址。通過這個IP地址我們可以找到服務器的位置。

  • IP地址的格式

因為人類依賴十進制,所以這里的IP地址用十進制的方式表示

要讓機器識別,還是得轉為二進制

(十進制IP地址) 14.145.184.184

(二進制IP地址) 00001110 . 10010001 . 10111000 . 10111000

這種IP方式的表示方法,叫做IPV4,就是通過4*8=32位來表示每個IP地址

這樣的話,一共有多少個IP地址呢?

最小地址 00000000 00000000 00000000 00000000 也就是 0.0.0.0

最大地址 11111111 11111111 11111111 11111111 也就是 255.255.255.255

IPV4的方式,最多可以表示 255 * 255 * 255 * 255 = 4228250625 個ip地址 = 40億,目前已經用完了

  • 私有IP

為了解決公網IP地址不足的情況,於是發明了私有IP (Private IP)

比如一個家庭(公司)有幾台電腦,每台電腦都擁有 私有IP,它們之間組成一個局域網

這幾個私有IP,可以通過某些技術(NAT),共同使用一個公有IP

也就是說,一個公有IP,可以分出很多個很多個私有IP,這樣IPV4不足的問題就解決了

私有IP為了更好的管理,分為3種類型

CLASS A:10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
CLASS B:172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
CLASS C:192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

  • IP地址是怎么構成的

尋找IP地址,可以用快遞尋找門牌號碼類比

每棟樓有樓號,比如4號樓,5號樓等
每棟樓有門牌號,比如101號房,102號房等

IP地址同樣有兩部分地址組成,分別是"網絡地址(網絡號)"和“主機地址(主機號)”

不同的分類(A,B,C)划分的"網絡號"和“主機號”是不同的,這里有個表

 

只要IP地址的"網絡號net_id(紫色)"相同,我們就把這幾個IP地址稱之為在同一個網段

彼此可以相互訪問,比如聯機打游戲

當主機號全為0的時候,代表着整棟樓第一個房子,又叫做網絡地址 network ip

當主機號全為1的時候,代表着整棟樓最后一個房子,又叫做廣播地址broadcast ip

  • 子網掩碼是啥?有什么作用?

還是用樓房號來打比方好了

在現實中,我們可以這樣表示,1號樓201房間
IP地址中,數字都是連在一起的,10101010.10101010.10101010.00000001
我們怎么知道哪部分是樓號?哪部分是房間號呢?怎樣划分呢?

答案是通過——Netmask 子網掩碼

掩碼的意思,就是把一部分的代碼掩蓋住,同時露出另一部分代碼

子網掩碼,是為了掩蓋住“網絡號net_id”,暴露出“主機號host_id”

用1表示掩蓋
用0表示暴露

以這個為例,IP地址寫法:10.10.10.1/24 10.10.10.1/25

24說明了子網掩碼遮住了24位,也說明了這個IP的“網絡號net_id”是24位,網段占了24位

25說明了子網掩碼遮住了25位,也說明了這個IP的“網絡號net_id”是25位,網段占了25位

因為10.10.10.1/24 和 10.10.10.1/25的“網絡號”不同,網段不同

而網絡地址(第一個IP地址),通過IP地址(二進制)和子網掩碼(二進制)進行與操作得出

10.10.10.1/24中的10.10.10.1二進制為10101010.10101010.10101010.00000001
10.10.10.1/24中的子網掩碼為11111111 11111111 11111111 00000000
所以10.10.10.1/24中的網絡地址為 10101010.10101010.10101010.00000000,即10.10.10.0
10.10.10.1/24中的廣播地址為 10101010.10101010.10101010.11111111,即10.10.10.255
所以這個網段里,能分配給主機使用的一共有254個IP地址,從10.10.10.1~10.10.10.254

10.10.10.1/25中的10.10.10.1二進制為10101010.10101010.10101010.00000001
10.10.10.1/25中的子網掩碼為11111111 11111111 11111111 10000000
所以10.10.10.1/25中的網絡地址為 10101010.10101010.10101010.00000000,即10.10.10.0
10.10.10.1/25中的廣播地址為10101010.10101010.10101010.01111111,即10.10.10.127
(在網絡地址變廣播地址的時候,因為子網掩碼掩蓋了25位,所以只能最后27位變成1)
所以在這個網段能,能分配給主機使用的一共有126個地址,從10.10.10.1~10.10.10.126

 

2>怎么根據ip和子網掩碼計算ip網段?

舉一個實例說明如下:

 IP地址為128·36·199·3 子網掩碼是255·255·240·0。算出網絡地址、廣播地址、地址范圍、主機數。

  1) 將IP地址和子網掩碼換算為二進制,子網掩碼連續全1的是網絡地址,后面的是主機地址, 虛線前為網絡地址,虛線后為主機地址

        2)IP地址和子網掩碼進行與運算,結果是網絡地址

        3)將運算結果中的網絡地址不變,主機地址變為1,結果就是廣播地址。

        4) 地址范圍就是含在本網段內的所有主機

  網絡地址+1即為第一個主機地址,廣播地址-1即為最后一個主機地址,由此可以看出

  地址范圍是: 網絡地址+1 至 廣播地址-1

  本例的網絡范圍是:128·36·192·1 至 128·36·207·254

        5) 主機的數量

  主機的數量=2二進制位數的主機-2

  主機的數量=212-2=4094

  減2是因為主機不包括網絡地址和廣播地址。

 

 

最后,再推薦一個計算網絡地址段的網址:https://tool.chinaz.com/tools/subnetmask

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


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