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IT管理

Rocky Linux 8:系統管理與維運實戰系列 第 21

第15章:管理與設定網路介紹(一)

前言

上一章節中,介紹定作業系統的時區、時間以及NTP伺服器,本章節中,要講述簡單的網路模型的概念,網路介面之組成。

TCP/IP網路模型

在一般計算機網路的概念中,是以OSI網路為主,並分成有七層,而TCP/IP網路模型底下則簡化分成四層,相關的網路模型圖如下所示:

TCP/IP網路模型

以TCP/IP這四層之簡易概述其作用與功能如下:

  • Link,鏈結層,這一層為實體層,舉凡是電信網路的3G、4G與5G之訊號,光纖線與雙絞線、以及有線網路或是無線網路等,屬於這一層。
  • Internet,網路層,這一層為網路位址的定址與路由,就是IP位址。
  • Tranport,傳輸層,這一層為網路傳輸封包所使用的協定,像是傳遞即時串流訊息並允許封包遺失會使用的UDP,以及傳遞封包嚴謹且封包遺失會進行重傳的TCP。
  • Application,應用層,這一層為各個網際網路上使用的之網際網路協定,可能是用在client客戶端與server伺服器端之間傳遞訊息所使用,像是SSH、HTTP、FTP、SMTP、NTP以及NFS等。

網路介面介紹

每一個網路介面都擁有自己的名稱,這個名稱可以自己設定並供識別,網路介面卡其實就是常聽到的網路卡,相關的網路介面卡名稱如下:

  • Ethernet interface,即乙太網路介面卡,通常介面卡名稱會看到en開頭的。
  • WLAN interface,通常介面卡會看到以wl開頭的。
  • WWAN interface,通常介面卡會看到以ww開頭的。

IPv4網路

IPv4指的是第四版的網路定址協定,長度大小有32位元,通常有四個區段,每個區段以「.」隔開,每個區段之大小有8位元,分別是從0到255,並將這些以10進為表示的數字轉換成2進位之後,就可以知道每個網段可以有多少台主機,意思就是被分到的網段有多少了。

相關的範例如下:

假設有一個IP位址為:172.17.5.3,子網路遮罩(Netmask)為:255.255.0.0,則分別將上述這兩個位址轉成2進位,即:

10101100.00010001.00000101.00000011
11111111.11111111.00000000.00000000

代表Network prefix是16,因此位址可以表示成:172.17.5.3/16。則有255的地方表示已經佔掉,因此此網段之位址起始為:172.17.0.0。

下面IP位址範例可以來描述class A到C的網段,而每個網段則表示分別可以有多台主機或裝置:

  • 當IP位址為:192.168.0.1/24時候,代表是class A的網段,起始位址為:192.168.0.1,子網路遮罩為:255.0.0.0,以二進位表示時,24為2的24次方都為零,只有8個1。
  • 當IP位址為:192.168.0.1/16時候,代表是class B的網段,起始位址為:192.168.0.1,子網路遮罩為:255.255.0.0,以二進位表示時,16為2的16次方為0,有16個為1。
  • 當IP位址為:192.168.0.1/8時候,代表是class C的網段,起始位址為:192.168.0.1,子網路遮罩為:255.255.255.0,以二進位表示時,16為2的8次方為0,有24個為1。

IPv4位址與路由設定

一台主機在啟動的時候,在預設會自動的連線到DHCP伺服器,透過這樣的方式可以自動地取得一個動態的IP位址,在廣域網路上,配發IP位址IANA(網際網路分配)數字之公用IP(Public IP)位址,配發的IP位址方式由ISP網際網路服務供應商。

IPv6網路位址

IP定址協定第6版的出現,是因為IPv4已經快不夠用了,IPv4最多只有2的32次方的數字,IPv6最多只有2的128次方的數字,相差了2的96次方倍數,而慢慢的主機也開始有支援IPv6了,筆者建議可以同時去設定IPv4與IPv6,這樣萬一沒有支援IPv6的話,還有IPv4可以支援。IPv6位址是以16進位制來表示,有幾種規則表示的方式如下:

  • 開頭為0的可以省略,以及都是為0的即可。
  • 連續為0的時候,也可以打::即可。

IPv6子網段

若有一個IPv6之位址為:2001:db8:0:1::1/64,則可以解釋成:2001:db8:0:1::1為網路部分為占了48長度,後面有0000:0000:0000:0001之介面interface ID,代表有16個位址給本地端的子網段使用。

以下列出幾個常見的IPv6位址與網路:

  • ::1/128:這指的是localhost,即本地端主機,也等價於127.0.0.1/8
  • :::這指的是沒有指定的特定位址,等價於:0.0.0.0,只要設定成此位址,意思就是任何設定到此台主機的IP位址皆可以連線。
  • ::/0,為預設的路由位址,可以等價於:0.0.0.0/0
  • 2000::/3,為廣域的單播位址。
  • fd00::/8,獨特的本地端位址,等價於虛擬IP位址的意思。
  • fe80::/10,為連結本地端的位址。
  • f00::/8,為多播位址,指的是可以進行多點傳播。

主機名稱與IP位址

當DNS網域對應名稱的解析服務還沒有出現的時候,Linux作業系統在尋找主機都會去看/etc/hosts之檔案,這在封閉式網路仍然有用,所以可以透過每隔一段時間去更新這個主機資訊檔案來代替域名解析的功能,後來有了DNS server之後,就到/etc/resolv.conf檔案設定好DNS位址,就可以進行域名查找解析並找出IP位址的動作了。


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