一文解析局域网工作机制和网络地址配置
本篇博文将通过解析局域网的工作机制，以及如何进行局域网的网络地址配置，以掌握局域网组网方法，实现服务器集群/分布式集群环境的搭建。
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如果文中有表述不正确的地方，望各位大佬不吝指正~~~
局域网工作机制
↓↓↓↓↓↓ 实际场景描述 ↓↓↓↓↓↓
工作中，通常会分配给你一台 PC 机器用于日常的开发工作，开发完成后你需要将代码上传至本地服务器（Servers）环境中进行运行测试和发布，PC 和这些 Servers 就共同组成一个局域网环境，共用公司网络部门分配的网段 IP 资源（内网 IP）。这个局域网环境通常是对外网隔离的，如果你的项目要求访问外网，可能还会给你分配一台代理服务器用于对外访问。
家庭中上网常常是添加一个无线路由器，其它设备（PC/手机/其它移动设备）通过登录路由器来实现 Wifi 上网，所有登录到路由上的设备（动态获得 IP）同样组成了一个家庭局域网。
那么，局域网的工作机制到底是什么样的？！！局域网内的终端设备是否支持互相访问？！！又是如何进行相互访问的？！！
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思考家庭或公司局域网模式，以探究局域网工作模式。这里先给出本章节最终的局域网工作机制示意图：
关于硬件设备说明
假设目前我们有一台个人 PC，以及三台空闲服务器（Server 01 & Server 02 && Server 03），那么如何让其进行协作，并且具有上网功能呢？！！
需要有一台路由器（交换机/网桥/网关），它提供有多个 LAN 口，以支持通过物理网线连接所有的终端设备。并且，所有的终端设备都至少有一块物理网卡以支持 TCP/IP 网络通信。
如果你想要上网（访问 Internet），你还需要一条宽带以支持路由访问外部网路。
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关于软件描述
我们的个人 PC 上使用的是 Windows 操作系统，而三台 Server 上安装了 Linux CentOS7。
想要连网以及支持相互访问操作，CentOS 操作系统需要进行一定的网络配置，也就是配置网卡（网络接口卡，NIC）的 TCI/IP 信息，其涉及到：
- IP：IP 地址；
- NETMASK：子网掩码；
- GATEWAY：网关；
- DNS：DNS 解析服务器地址；
- HWADDR：物理（Mac）地址 <<< 物理自带，不需要配置
PC 上的 Windows 默认采用 DHCP 动态上网的方式（CentOS 也可以采用 DHCP 的上网方式），当然你也可以采用 CentOS 配置网卡（网络接口卡，NIC）的 TCI/IP 信息的方法，为 Windows 的网络适配器进行配置，以获取固定 IP。
NIC 网络配置
以 CentOS Server 01 的网络配置为例，讲解如何配置网卡的 IP && NETMASK && GATEWAY && DNS。
Begin
……
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配置 IP 地址
IP 地址如何配？！！
随便定一个：192.168.0.1 或者 192.168.0.2 或者 192.168.0.3/.... 可以么？！！
不行的~~~
事实上，IP 地址的配置不是由当前 Server 决定的，而是由其连接的网关决定的（路由/交换机，均是网关）！！！
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↓↓↓↓↓↓ 网关 IP 地址 ↓↓↓↓↓↓
网关自身有一个 IP 地址，例如路由器底部有一个默认地址（我这里是 192.168.33.1，通过在浏览器中输入该地址可以登入路由器进行路由的相关设置），这就是路由器默认网关 IP 地址。
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假设网关的 IP 地址是 192.168.33.1，那么 Server 01 中网卡的 IP 地址可以设置为：
1 | 192.168.33.2 ~ 192.168.33.254 |
↓↓↓↓↓↓ 为什么是 2~254 ？！！ ↓↓↓↓↓↓
事实上，IP 地址本质是一个 32 bit 的二进制数，但通常会使用 “点式十进制” 来表示（每 8 bit 分隔一下，最大表示 255）。
↓↓↓↓↓↓ 关于网段和其广播地址 ↓↓↓↓↓↓
你可能会疑惑 >>> 192.168.33.0 和 192.168.33.255 这两个地址不能用么？！！确实如此：
192.168.33.0被用来标识 “网段” 了（192.168.33.2 ~ 192.168.33.254）；192.168.33.255被用来标识广播地址了（如果向该地址发送信息，则会向整个网段发送信息）。
需要注意的是 >>> 网关 IP 地址可以为网段中的任意 IP（如：
192.168.33.3），只是约定俗成的采用第一个 IP（192.168.33.1）来作为网关 IP。网段中某个 IP 一旦被网关使用后，同一局域网中的其它设备只可以使用网段 IP 资源池中的其它 IP 了。
关于 IP 地址更为深入的了解，可以参考系列博文【一文解析网络中的 IP 唯一性】。
配置 NETMASK
NETMASK，是指子网掩码，常见的有 255.255.255.0 && 255.255.0.0，也采用 “点式十进制” 表示。
NETMASK 可以用来限制网段中 IP 资源数量的。
你可以通过计算 NETMASK 和网关 IP 的与（&）操作，来获取当前网关 IP 所支持的网段（IP 资源池）：
1 | IP 地址的二进制 & NETMASK 的二进制 = 网段地址 |
以网关 IP：192.168.33.1 和 NETMASK：255.255.255.0 为例：
1 | 192.168.33.2 & 255.255.255.0 = 192.168.33.0 |
任意设备的 IP 地址和其子网掩码的与（&）操作，可以查看其所属的网段。如果两个 IP 地址的网段相同，我们就说这两台机器属于同一个网段。
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↓↓↓↓↓↓ 限制网段中 IP 资源数量的？！！ ↓↓↓↓↓↓
再看一下网关 IP：192.168.33.1 和 NETMASK：255.255.0.0 的与（&）操作：
1 | 192.168.33.2 & 255.255.0.0 = 192.168.0.0 |
此时，网关 IP 所支持的网段：192.168.0.0 ~ 192.168.255.255，当前网段的 IP 资源池更大，可分配更多的 IP 给网络中的设备。
配置 GATEWAY
GATEWAY，是指网络的总入口/出口，就是指的网关！！！故：
1 | GATEWAY=192.168.33.1 |
设置了网关（GATEWAY）和子网掩码（NETMASK），就确定了网段（IP 资源池），然后想要连网的设备就可以从网段中选择 IP 了。
配置 DNS
DNS，是指域名解析服务器，配置 DNS 就是配置 域名解析服务器的地址。
服务器好理解，何为域名解析呢？！！
由于篇幅原因，关于域名解析的流程可以参见后文【域名解析和主机名映射】章节中，关于【域名解析工作流程】的描述。
……
阅读完后，你应该知道了：
DNS 可以配置为当前网络服务商提供的 DNS 服务器地址。
如果你不知道的话，可以配置为网关的地址（网关知道哪里去找 DNS 服务器）：
1 | DNS=192.168.33.1 |
除此之外，你还可以将其配置为第三方提供的 DNS 解析服务器地址：
1 | # Microsoft |
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最后，来看一下 Server 01 完整的网络配置：
1 | IP=192.168.33.2 |
同理，我们可以给出 Server 02 && Server 03 的网络配置（只修改 IP 即可）：
1 | # Server 02 |
域名解析和主机名映射
这一小节来看何为域名？！！何为 DNS 服务器？！！何为域名解析？！！如何进行主机名映射，以支持 Server 间通过服务器名进行访问。
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域名解析工作流程
先给出域名解析工作流程示意图，对照该示意图完成这一小节内容的阅读：
[1] >>> 关于域名
域名，即服务器 IP 地址的别名，而 IP 地址用来唯一标识互联网上的设备。
关于域名的说明，可以参见【网站基础之 URL 结构解析】>>>【URL 标准语法】>>>【Domain】中关于域名的描述。
[2] >>> 关于域名解析
而，域名解析就是 >>> 服务器通过域名（Domain）访问互联网上的某个 Web Server 时，必须拿到域名对应的 IP 地址（域名解析），然后再通过 IP 地址请求服务器上的文件。
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[3] >>> 关于 DNS 服务器
我们知道，域名解析就是获取域名对应的 IP 地址的过程。
当路由/网关，检测到一个域名请求时（例如访问：www.baidu.com），会拿着域名去网络服务商（移动/电信/联通）或设置的第三方（Google、Baidu…）提供的 DNS 服务器（支持 域名 --> IP 映射解析服务）上获取域名所对应的 IP。故，用于解析域名的 DNS 服务器，也被称为：域名解析服务器。
网关是知道去哪里找域名服务器的！！！
↓↓↓↓↓↓ 关于域名注册 ↓↓↓↓↓↓
如果你自己随便定义了一个域名（server01.com）是没卵用的，公网上是访问不了的，因为没有一个 DNS 服务器能解析你的域名。此时需要去注册你定义的域名，目的是为了将你的域名写入到公网上的 DNS 服务器上，你的域名在网络上就生效了。
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[4] >>> 关于域名/主机名映射文件
而根据 Windows/Linux 系统规定，在进行 DNS 请求以前，Windows/Linux 系统会先检查自己的 hosts 文件（域名/主机名映射文件）中是否有当前网络域名的映射关系（”域名 –> IP” 的映射，例如：140.82.113.3 github.com）。
如果有，则调用这个 IP 地址映射；如果没有，再向网络运营商或已设置的 DNS 服务器提出域名解析获取 IP 地址。
也就是说， hosts 的请求级别比 DNS 高！！！
域名/主机名映射文件
hosts 文件，被称为：域名/主机名映射文件。
hosts 文件采用 ascii 编码方式，没有后缀名的！！！你可以使用任意一款文本编辑器打开修改它。
Windows 中 hosts 文件的位置: C:\windows\system32\drivers\etc\hosts，Linux 中 hosts 文件的位置: /etc/hosts。
👇👇👇 关于域名映射 👇👇👇
打开 Windows 中的 hosts 文件观察一下：
1 | # Copyright (c) 1993-2009 Microsoft Corp. |
也就是说，当我们访问后面的域名时，网关会拿着域名前面的 IP 去访问 Web Server。
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↓↓↓↓↓↓ hosts 文件的域名映射记录如何写 ↓↓↓↓↓↓
- IP 地址与域名间至少要有一空格；
- 最后一行书写域名映射时，一定要加上回车再保存以避免最后一行不生效；
- 注释：如果某条映射记录暂时不用，只需要在它前面加一个
#号即可。
以 Github 域名映射为例，其域名映射记录为：
1 | 140.82.113.3 github.com |
表示访问 https://github.com 这个网址时，将解析到 64.233.162.83 这个 IP 上。
关于域名所对应的 IP，你可以通过访问站点 |>>>> Ipaddress <<<<| 进行获取：
找到【Domain 搜索框】 >>> 输入待查询域名【github.com】>>> 确认【Enter】>>> 页面中 DNS Resource Records 中记录的就是域名对应的 IP（可能有多个）
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↓↓↓↓↓↓ 使用场景 ↓↓↓↓↓↓
如果你的网络运营商 DNS 屏蔽/限制了对某个域名（如 github.com）的访问，你可以通过 Ipaddress 工具获取其 IP 地址，借此 IP 绕开网络运营商 DNS 限制，直接通过 IP 地址访问目标服务器。
更多应用，可以参见【一文解析服务器域名无法解析 && 连接超时 && 访问受限问题】这里。
👇👇👇 关于主机名映射 👇👇👇
当局域网中的 Server 较多时，通过 IP 访问极不方便，使用主机名（Hostname）更好记一些。
既然域名和 IP 可以映射，那服务器主机名和 IP 是否也可以映射？！！
也是可以的~~~
类似于域名映射 >>> 直接将域名替换为主机名，IP 地址修改为主机所设定的 IP 地址，即可建立起 主机名 --> IP 的映射关系（一个 IP 地址可以指向多个主机名和域名）。
以 Server 01 服务器配置为例：
1 | 192.168.33.2 server01 |
此时，在 Server 01 服务器上，通过主机名 server02 访问 Server 02 已经通了。
并且，想要让所有服务器都能通过主机名访问局域网内的其它 Server，所有服务器都要配置。否则产生错误：
1 | Unknown host |
install_url to use ShareThis. Please set it in _config.yml.