物理机网络地址配置原理

在搭建物理机的分布式计算框架中，解决网络是第一步。配置网络的目的是将分布式集群布置在同一个网段之后，并且兼顾能够访问外网的要求，以便安装必要的Linux插件和商业版本的分布式计算平台，如：Cloudera Manager 、Ambari。下面说明网络配置的要素和配置。

IP地址：电脑之间要实现网络通信，就必须要有一个合法的ip地址。IP地址=网络地址+主机地址，(又称：主机号和网络号组成)，具体网络号和主机号占多少位由子网掩码决定，二进制子网掩码具有多少位1，就说明网络地址是前几位。ip地址的结构使我们可以在Internet上很方便的寻址。ip地址通常用更直观的，以圆点分隔号的四个十进制数字表示，每个数字从0到255，如某一台主机的ip地址为：128.20.4.1在局域网里，同样也需要ip地址，一般内网的ip地址是以192.168开头的，这样很容易区分公网和内网的ip地址。

IP地址决定了网络地址和主机号，具有相同网络地址的IP视为在同一个局域网中，以不同的主机号识别。内网和路由器的局域网的网络地址一般为192.168.1.0。路由器和其他路由设备其实就是等同于一个微型计算机，其功能是能够由一条WAN线接入，由多条LAN线接出，n个LAN口可以接到不同的主机，分配不同的IP地址(可以自行设置静态)，构成一个局域网，网内主机号可以为1-254，因为一般最后一个主机号为广播地址，保证所有主机都能接受广播信息。

子网掩码：IP地址中却难以看出网络地址,要计算网络地址,必须借助我们上边提到过的子网掩码。计算过程是这样的,将IP地址和子网掩码都换算成二进制,然后进行与运算,结果就是网络地址。

广播地址：规定广播的范围，一般是最后一个IP地址+1，保证所有IP能够接受广播信息，印象中向主机广播信息是为了通过ARP协议找到相应的主机，主机收到广播信息后与自身的IP进行比较，若发现广播信息中的IP是自身IP，则作出回应。

网关：网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。比如有网络A和网络B，网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254”，子网掩码为255.255.255.0;网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”，子网掩码为255.255.255.0。在没有路由器的情况下，两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的，即使是两个网络连接在同一台交换机(或集线器)上，TCP/IP协议也会根据子网掩码(255.255.255.0)判定两个网络中的主机处在不同的网络里。而要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中，就把数据包转发给它自己的网关，再由网关转发给网络B的网关，网络B的网关再转发给网络B的某个主机(如附图所示)。网络A向网络B转发数据包的过程。所以说，只有设置好网关的IP地址，TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。那么这个IP地址是哪台机器的IP地址呢?网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址，具有路由功能的设备有路由器、启用了路由协议的服务器(实质上相当于一台路由器)、代理服务器(也相当于一台路由器)。

网关类似于两个国家之间的机场(假设两个国家之间的交通工具只有飞机)，所有人员从国家A到国家B必须通过机场。

默认网关：一台主机可以有多个网关。默认网关的意思是一台主机如果找不到可用的网关，就把数据包发给默认指定的网关，由这个网关来处理数据包。现在主机使用的网关，一般指的是默认网关。

DNS：域名解释地址，其作用就是将普通的网址转换成IP地址，进行网页的访问。在公网中，网络的访问本质上还是通过唯一的IP地址实现的，只是IP地址地址不便于人们记忆，所以转变成了由字符组成的网址链接，但是人们访问网络服务器获取资源事，必须通过IP地址实现。综上，DNS的作用就是用于将网址转换成IP地址。

-》原理：将输入的网址链接发送到指定的DNS解释地址。(DNS服务器一般由谷歌和阿里等一些大型企业和公益组织提供，本质就是提供一个网络服务器，其服务器保存了一个公网IP和具体链接的对应表，当有网络链接传入请求时，检索到相对的IP地址然后返回)，浏览器获得由DNS服务器返回的IP地址之后就可以实现对目标网站的访问了。所以对于网页的访问，若输入的是网址，则必须通过DNS服务器实现域名的解释，才能实现网站的访问。