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  • IP地址网段表示

    千次阅读 2019-07-25 13:49:06
    子网掩码的作用是用来表示IP地址中的多少位用来表示主机号,“其中值为1的比特留给网络号和子网号,为0的比特留给主机号”(TCP/IPV1),在B类网址中一边用来表示主机,因为在B类网址中用来表示主机号共有1...

    http://blog.sina.com.cn/s/blog_4a1d691b010004qx.html

    1.IP地址,共分为四类:A、B、C、D类,各类范围详见RFC参考。

    2.子网掩码。子网掩码的作用是用来表示IP地址中的多少位用来表示主机号,“其中值为1的比特留给网络号和子网号,为0的比特留给主机号”(TCP/IPV1),在B类网址中一边用来表示主机,因为在B类网址中用来表示主机号共有16bit,而实际中一般都不会安排如此多主机。

    3.具体的表示含义:172.16.82.0/25

    172.16.82.0: 表示了一个子网号,其中172.16表示B类网段号, 82.0表示了为172.16网络号中的第个0101-0010  0个子网。

    下面的网段如下:

    10.0.0.0/8,172.16.0.0/16,192.168.0.0/16,176.1.1.0/24,180.166.0.0/16,187.187.0.0/16, 188.188.0.0/16,188.189.0.0/16,188.190.0.0/16,190.190.0.0/24,193.0.0.0/8,194.0.0.0/8,200.188.0.0/16,200.190.0.0/16

    10.0.0.0/8          10.0.0.0-10.255.255.255
    172.16.0.0/16    172.16.0.0-172.16.255.255
    192.168.0.0/16  192.168.0.0-192.168.255.255
    176.1.1.0/24      176.1.1.1-176.1.1.254 
    180.166.0.0/16  180.166.0.0-180.166.255.255
    187.187.0.0/16  180.187.0.0-180.187.255.255
    188.188.0.0/16  188.188.0.0-188.188.255.255
    188.189.0.0/16  188.189.0.0-188.189.255.255
    188.190.0.0/16  188.190.0.0-188.190.255.255
    190.190.0.0/24  190.190.0.0.1-190.190.0.254 
    193.0.0.0/8        193.0.0.0-193.255.255.255
    194.0.0.0/8        194.0.0.0-194.255.255.255
    200.188.0.0/16  200.188.0.0-200.188.255.255
    200.190.0.0/16  200.190.0.0-200.190.255.255

     

     

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  • 在架服务器时候,有的软件不支持x.x.x.x-x.x.x.x的IP网段表达方式,而是使用了子网掩码这种专业一些的表达方式。如WME9等。下面我们就如何使用这种表达方式进行一下探讨:下面有一个简单的描述,看完你就可以入门了...

    在架服务器时候,有的软件不支持x.x.x.x-x.x.x.x的IP网段表达方式,而是使用了子网掩
    码这种专业一些的表达方式。如WME9等。下面我们就如何使用这种表达方式进行一下探讨:

    下面有一个简单的描述,看完你就可以入门了,出自WME帮助:
    使用地址范围时,系统将逐位比较 IP 掩码和 IP 地址。如果掩码中的值为 1,那么 IP 地
    址中相应的位包括在此范围中。如果掩码中的值为 0,那么任何值都是可以接受的。例如,
    在十进制表示方式中,如果列表中的 IP 地址为 134.123.123.20,而掩码为 255.255.255
    .0,那么从 134.123.123.0 到 134.123.123.255 的所有 IP 地址都包括在此范围中。如果
    掩码为 255.255.255.128,那么从 134.123.123.0 到 134.123.123.127 的所有 IP 地址都
    包括在此范围中。如果指定了无效掩码,那么该 IP 地址将被忽略。

    如果你想更深入了解子网掩码的工作原理,请继续:
    IP协议标准规定:每一个使用子网的网点都选择一个32位的位模式,若位模
    式中的某位置1,则对应IP地址中的某位为网络地址(包括网间网部分和物理
    网络号)中的一位;若位模式中的某位置0,则对应IP地址中的某位为主机地
    址中的一位。例如位模式:
    11111111 11111111 11111111 00000000
    中,前三个字节全1,代表对应IP地址中最高的三个字节为网络地址;后一个
    字节全0,代表对应IP地址中最后的一个字节为主机地址。这种位模式叫做子
    网模(subnet mask)或“子网掩码”。
    为了使用的方便,常常使用“点分整数表示法”来表示一个IP地址和子网掩
    码,例如B类地址子网掩码(11111111 11111111 11111111 00000000)为:
    255.255.255.0
    IP协议关于子网掩码的定义提供一种有趣的灵活性,允许子网掩码中的“0”
    和“1”位不连续。但是,这样的子网掩码给分配主机地址和理解寻径表都带
    来一定困难,并且,极少的路由器支持在子网中使用低序或无序的位,因此在
    实际应用中通常各网点采用连续方式的子网掩码。像255.255.255.64和
    255.255.255.160等一类的子网掩码不推荐使用。
    (3) 子网掩码与IP地址
    子网掩码与IP地址结合使用,可以区分出一个网络地址的网络号和主机号。
    例如:有一个C类地址为:
    192.9.200.13
    其缺省的子网掩码为:
    255.255.255.0
    则它的网络号和主机号可按如下方法得到:
    ① 将IP地址192.9.200.13转换为二进制
    11000000 00001001 11001000 00001101
    ② 将子网掩码255.255.255.0转换为二进制
    11111111 11111111 11111111 00000000
    ③ 将两个二进制数逻辑与(AND)运算后得出的结果即为网络部分


    11000000 00001001 11001000 00001101
    AND
    11111111 11111111 11111111 00000000

    11000000 00001001 11001000 00000000

      结果为192.9.200.0,即网络号为192.9.200.0。
    ④ 将子网掩码取反再与IP地址逻辑与(AND)后得到的结果即为主机部分


    11000000 00001001 11001000 00001101
    AND
    00000000 00000000 00000000 11111111

    00000000 00000000 00000000 00001101

    结果为0.0.0.13,即主机号为13。

     

     

     

    另一篇相关文章:

     

    1.IP地址,共分为三类:A、B、C、D类,各类范围详见RFC参考。
    2.子网掩码。 子网掩码的作用是用来表示IP地址中的多少位用来表示主机号, “其中值为1的比特留给网络号和子网号,为0的比特留给主机号”(TCP/IP V1), 在B类网址中一边用来表示主机, 因为在B类网址中用来表示主机号共有16bit,而实际中一般都不会安排如此多主机。
    3.具体的表示含义:172.16.82.0/25
    172.16.82.0: 表示了一个子网号,其中172.16表示B类网段号, 82.0 表示了为172.16网络号中的第个0101-0010  0 个子网。
    25:         表示了采用子网掩码中的前25位为有效位,也即用:32-25=7bit来表示主机号, 则该子网可以容纳2^7 - 2 = 126台主机。
    这样整个表示的IP地址段就很清楚了, 去掉全为0和全为1的情况,则172.16.82.0/25表示了IP范围为172.16.82.1~172.16.82.127。
     
    备注: 当随着细节的越来越深入时,你会发现《TCP/IP:V1/V2/V3》会给你如此清晰的解释。
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  • 在生产环境的CDH集群中,为了分开集群对网络的使用会为集群配备两套网络(管理网段和数据网段),数据网段主要用于集群内部数据交换,一般使用万兆网络以确保集群内数据传输性能,管理网段主要用于集群管理...

    Fayson的github: https://github.com/fayson/cdhproject

    推荐关注微信公众号:“Hadoop实操”,ID:gh_c4c535955d0f

    1 文档编写目的

    在生产环境的CDH集群中,为了分开集群对网络的使用会为集群配备两套网络(管理网段和数据网段),数据网段主要用于集群内部数据交换,一般使用万兆网络以确保集群内数据传输性能,管理网段主要用于集群管理,一般使用千兆网络。一般情况下在集群外进行集群管理和数据传输的都是通过千兆网络进行交互,在集群外是无法直接访问集群内的万兆网络。
    在这里插入图片描述
    Hadoop集群使用192.168.1.x万兆网段:

    在这里插入图片描述
    在这样复杂的网络环境下,如何在集群外通过千兆网络访问集群并向Hadoop集群读写数据。Fayson在前面的文章《如何在集群外节点跨网段向HDFS写数据》介绍了基于RSET API的方式跨网段访问Hadoop集群。接下来本篇文章会详细的介绍三种方式访问Hadoop集群。

    内容概述

    1.使用WebHDFS访问HDFS

    2.使用NFS Gateway方式

    3.修改Gateway配置参数

    测试环境

    1.CM和CDH版本未5.16.1

    2.集群未启用安全

    3.OS的版本为RedHat7.2

    4.使用root用户进行操作

    2 修改HDFS配置

    HDFS服务的各个角色端口号默认绑定的是/etc/hosts配置文件中对应的IP地址,为了能够在集群外通过千兆网络访问Hadoop集群,首先需要通过CM界面来修改HDFS各个服务端口号绑定的IP地址为0.0.0.0(即服务启动时端口会绑定到当前服务器的所有IP上),如下为修改方式:

    1.登录CM进入HDFS服务的配置页面,搜索“绑定到通配符”并勾选如下选项

    在这里插入图片描述
    2.保存配置后重启HDFS服务,然后在命令行查看端口绑定情况

    在这里插入图片描述

    3 WebHDFS RSET API方式

    WebHDFS是内置在HDFS中的,不需要进行额外的安装以及启动,提供了RESTful接口来操作HDFS,下面使用Java代码通过WebHDFS API来操作HDFS,具体实现方式如下:

    1.在执行代码的本地机器上配置hosts映射外网的IP

    在这里插入图片描述
    2.在工程的pom.xml配置文件中添加如下依赖

    <dependency>
        <groupId>org.apache.hadoop</groupId>
        <artifactId>hadoop-client</artifactId>
        <version>2.6.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.hadoop</groupId>
        <artifactId>hadoop-common</artifactId>
        <version>2.6.0</version>
    </dependency>
    

    在这里插入图片描述
    3.编写Java示例代码

    package com.ff;
    
    import java.net.URI;
    
    import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
    import org.apache.hadoop.fs.FSDataInputStream;
    import org.apache.hadoop.fs.FileStatus;
    import org.apache.hadoop.fs.Path;
    import org.apache.hadoop.hdfs.web.WebHdfsFileSystem;
    
    public class WebHDFSTest {
        public static void main(String[] args) {
            Configuration configuration = new Configuration();
            WebHdfsFileSystem webHdfsFileSystem = new WebHdfsFileSystem();
            try {
                webHdfsFileSystem.initialize(new URI("http://cdh3.hadoop.com:50070"), configuration);
                //向HDFS上传文件
                webHdfsFileSystem.copyFromLocalFile(new Path("C:/Users/TEST/Desktop/webhdfs"), new Path("/test_webhdfs"));
                System.out.println("文件成功上传到HDFS上/test_webhdfs目录下");
                //从HDFS下载文件
                webHdfsFileSystem.copyToLocalFile(new Path("http://cdh3.hadoop.com:50070/test_webhdfs/webhdfs.txt"), new Path("C:/Users/TEST/Desktop/getFromHDFS/"));
                System.out.println("文件成功下载到本地桌面的getFromHDFS文件夹下");
                //查看上传的文件内容
                FSDataInputStream open = webHdfsFileSystem.open(new Path("http://cdh3.hadoop.com:50070/test_webhdfs/webhdfs.txt"));
                byte[] bs = new byte[1024 * 1024];
                int len = 0;
                System.out.println("上传的文件内容如下:");
                while((len = open.read(bs)) != -1){
                    System.out.println(new String(bs, 0, len));
                }
                //列出HDFS根目录下的所有文件
                FileStatus[] fileStatuses =  webHdfsFileSystem.listStatus(new Path("/"));
                System.out.println("HDFS根目录下的内容如下:");
                for (FileStatus fileStatus : fileStatuses) {
                    System.out.println(fileStatus.getPath().getName());
                }
                webHdfsFileSystem.close();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    

    在这里插入图片描述
    4.执行代码前查看HDFS上的目录结构以及待上传的文件

    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述
    5.执行Java代码
    在这里插入图片描述
    查看上传的文件成功,内容与本地文件一致
    在这里插入图片描述
    查看下载的文件,文件下载成功,且内容与HDFS上一致

    在这里插入图片描述
    在代码控制台打印的文件内容也与上传的文件一致

    在这里插入图片描述

    4 NFS Gateway方式

    首先在HDFS的实例列表中添加NFS Gateway服务,NFS Gateway允许客户端将HDFS文件系统作为本地文件系统的一部分进行挂载。将HDFS挂载到本地文件系统后,可以执行下列操作:

    • 查看HDFS文件系统,和查看本地文件系统的操作一致。

    • 可以向HDFS上传文件以及从HDFS上下载文件到本地文件系统。

    • 通过挂载点将数据直接传输到HDFS。

    • 支持文件追加,但不支持随机写入。

    1.在安装NFS Gateway的节点上执行如下命令安装OS依赖服务(本文档选择安装在cdh2节点)

    yum -y install nfs-utils
    yum -y install rpcbind
    

    在这里插入图片描述

    启动rpcbind服务并添加到系统自启动列表

    systemctl start rpcbind
    systemctl status rpcbind
    systemctl enable rpcbind
    

    在这里插入图片描述

    停止系统自带的nfs服务

    在这里插入图片描述
    2.通过CM添加NFS Gateway角色实例

    在这里插入图片描述
    选择一个cdh2节点

    在这里插入图片描述
    启动NFS Gateway

    在这里插入图片描述
    启动成功

    在这里插入图片描述
    3.在集群外客户端节点配置hosts文件(注意:hosts文件的IP为千兆网段IP地址

    在这里插入图片描述

    4.验证NFS Gateway是否正常运行,正常运行的结果类似下图:
    在这里插入图片描述
    验证是否挂载HDFS,应该能看到类似下图的结果:

    在这里插入图片描述

    5.在命令行执行如下命令,创建挂载点并将HDFS挂载到本地目录

    mkdir /nfs
    mount -t nfs -o vers=3,proto=tcp,nolock,noacl,sync cdh2.hadoop.com:/ /nfs
    

    在这里插入图片描述
    6.测试上传文件、查看文件以及删除文件

    在外部客户端节点上传文件

    在这里插入图片描述

    在HDFS NFS Gateway节点查看上传的文件
    在这里插入图片描述
    在外部客户端节点删除文件

    在这里插入图片描述
    在HDFS NFS Gateway节点删除文件

    在这里插入图片描述

    5 修改Gateway配置参数

    1.修改Gateway配置参数前查看hadoop命令使用集群内网IP连接HDFS

    在命令行设置日志打印级别

    export HADOOP_ROOT_LOGGER=DEBUG,console
    

    在这里插入图片描述
    查看访问Datanode的方式,是用的集群内配置的hosts的IP访问的

    在这里插入图片描述

    2.修改集群外客户端节点的/etc/hadoop/conf/hdfs-site.xml配置文件,添加如下配置

    <property>
      <name>dfs.client.use.datanode.hostname</name>
      <value>true</value>
    </property>
    

    在这里插入图片描述

    该配置表示外部客户端访问Datanode的时候是通过主机名访问,这样就解决了NameNode返回Datanode的内网IP地址给外部客户端节点,导致外部客户端节点上传文件失败的问题,配置该参数后,在外部客户端节点的hosts文件配置好外网和IP的映射,即可解决问题。

    3.执行hadoop命令向集群put数据成功且使用的为hostname访问集群50010端口

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    查看访问Datanode的方式,以主机名的方式访问,而不是IP
    在这里插入图片描述

    6 总结

    1.由于在集群外只有192.168.0.*网段才可以访问到HDFS,所以需要确保HDFS服务(NameNode、DataNode等)绑定到通配符地址,否则会导致192.168.0.*网段无法访问HDFS服务。

    2.以上三种方式访问HDFS均需要在本地配置hosts文件且IP地址为Hadoop集群的192.168.0.*网段IP。

    3.使用NFS Gateway方式需要安装NFS Gateway服务并启动,在需要访问HDFS的客户端节点,执行挂载命令将HDFS文件系统挂载到本地即可。

    4.相较于前两种方式通过修改Gateway客户端配置文件的方式最为简单,只需要在客户端节点的配置文件中增加dfs.client.use.datanode.hostname参数为true即可解决问题。

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  • ARP协议在同网段及跨网段下的工作原理

    万次阅读 多人点赞 2016-09-23 11:23:33
     首先,每台主机都会在自己的ARP缓冲区中建立一个 ARP列表,以表示IP地址和MAC地址的对应关系。当源主机需要将一个数据包要发送到目的主机时,会首先检查自己 ARP列表中是否存在该 IP地址对应的MAC地址,如果有,就...

    一、ARP在同个网段下的工作原理

            首先,每台主机都会在自己的ARP缓冲区中建立一个 ARP列表,以表示IP地址和MAC地址的对应关系。当源主机需要将一个数据包要发送到目的主机时,会首先检查自己 ARP列表中是否存在该 IP地址对应的MAC地址,如果有,就直接将数据包发送到这个MAC地址;如果没有,就向本地网段发起一个ARP请求的广播包,查询此目的主机对应的MAC地址。此ARP请求数据包里包括源主机的IP地址、硬件地址、以及目的主机的IP地址。网络中所有的主机收到这个ARP请求后,会检查数据包中的目的IP是否和自己的IP地址一致。如果不相同就忽略此数据包;如果相同,该主机首先将发送端的MAC地址和IP地址添加到自己的ARP列表中,如果ARP表中已经存在该IP的信息,则将其覆盖,然后给源主机发送一个 ARP响应数据包,告诉对方自己是它需要查找的MAC地址;源主机收到这个ARP响应数据包后,将得到的目的主机的IP地址和MAC地址添加到自己的ARP列表中,并利用此信息开始数据的传输。如果源主机一直没有收到ARP响应数据包,表示ARP查询失败。

    例如:

    A的地址为:IP:192.168.10.1 MAC: AA-AA-AA-AA-AA-AA
    B的地址为:IP:192.168.10.2 MAC: BB-BB-BB-BB-BB-BB

    根据上面的所讲的原理,我们简单说明这个过程:A要和B通讯,A就需要知道B的以太网地址,于是A发送一个ARP请求广播(谁是192.168.10.2 ,请告诉192.168.10.1),当B收到该广播,就检查自己,结果发现和自己的一致,然后就向A发送一个ARP单播应答(192.168.10.2 在BB-BB-BB-BB-BB-BB)。


    二、局域网中跨网段主机间通讯

            不同网段的主机通信时,主机会封装网关(通常是路由器)的mac地址,然后主机将数据发送给路由器,后续路由进行路由转发,通过arp解析目标地址的mac地址,然后将数据包送达目的地。具体过程分析如下:





    如上图,主机A、B通过路由器连接,属于两个不同的网段子网掩码24(255.255.255.0)

    1、主机A有数据发往主机B,数据封装IP之后发现没有主机B的mac地址;然后查询ARP,ARP回应:“我在192.168.3.0/24网段,目标地址在192.168.4.0/24,不属于同一网段,需要使用默认网关”;ARP发现默认网关是192.168.3.2,但是没有网关mac地址,需要先进行查询;


    2、主机将数据包先放到缓存中,然后发送ARP查询报文:封装自己的mac地址为源mac,目标mac地址写全F的广播地址,请求网关192.168.3.2的mac地址。然后以广播方式发送出去;


    3、路由器收到广播数据包,首先将原192.168.3.1添加到自己的mac地址表中,对应mac地址为0800.0222.2222。路由发现是请求自己的mac地址,然后路由回复一个ARP应答:封装自己的IP地址为源IP自己的mac地址为源mac,主机A的IP为目的IP主机A的mac为目的mac,发送一个单播应答“我是192.168.3.2.我的mac地址为0800.0333.2222”;


    4、主机收到应答后,将网关mac地址对应192.168.4.2(跨网关通信,其他网段IP地址的mac地址均为网关mac),然后将缓存中的数据包,封装网关mac地址进行发送;


    5、路由收到数据包,检查目的IP地址,发现不是给自己的,决定要进行路由,然后查询路由表,需要发往192.168.4.0网段中的192.168.4.2地址。路由准备从相应接口上发出去,然后查询mac地址表,发现没有主机B的映射。路由器发送arp请求查询主机B的mac地址(原理同2、3步,主机B收到请求后首先会添加网关的mac地址,然后单播回复arp请求);


    6、路由器收到主机B的mac地址后,将其添加到路由mac地址表中,然后将缓存中的数据2层帧头去掉,封装自己的mac地址为源mac,主机B的mac地址为目的mac(源和目的IP地址不变),加上二层帧头及校验,发送给主机B;


    7、主机B收到数据之后,进行处理,发送过程结束;


    8、如果主机B收到数据后进行回复,主机B会进行地址判断,不在同一网段,然后决定将数据发送给网关,主机B查询mac地址表获得网关mac地址,将数据封装后发送(arp地址解析的过程不再需要了,mac地址表条目有一定的有效时间),网关收到数据后直接查询mac表,将二层帧mac地址更改为A的mac发送出去。如此,主机A收到主机B的回复;

    综上在跨网段通信过程中有以下过程:
    1、判断地址是否同一网段
    2、查询目的IP地址的mac(发送arp请求)

    此外需注意点:
    1、ARP请求以广播发送、以单播回应
    2、路由器隔离广播。每一个网段都是独立的广播域
    3、跨越网段通信需要使用网关的mac地址
    ps:如想深入分析,建议模拟环境,进行抓包操作,可以看到具体经历了哪些过程,有助于深入了解。

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  • 同一网段

    千次阅读 2013-04-20 10:03:14
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    在linux上添加网段在linux(ubuntu)上添加网段临时加入网段永久加入网段(centos)在系统中添加...临时加入的意思是表示,加入的网段,设备重启后网段会消失。 如果有eth0,就按下边这样加: ifconfig eth0:0 192.168
  • Linux iptables IP映射 跨网段访问

    千次阅读 2019-03-11 15:17:09
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  • 网段远程开机技巧

    千次阅读 2010-10-02 10:05:00
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  • 子网掩码 与同一网段

    2021-01-25 15:54:25
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  • 比如用户登录的IP是218.6.7.7,而我们的程序必须判断他是否属于218.6.0.0/16这个网段(其中/16是新的子网掩码的表示方式,相当于255.255.0.0). 要实现这样的功能,现在流行的算法是将218.6.0.0和218.6.7.7按256进制换算...
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  • 细说ip地址与同一网段

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  • 1.1 同一网段 在不少实验中,都会需要用到局域网的一些基础知识,在技术支持的过程中,发现不少用 户对于这个概念非常模糊,导致 IP 地址或者网络环境稍微有点变化,就无法实现实验。如果 没有接触过这个概念,建议...
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  • 一、前言二、设备2.1 调制解调器2.2 中继器2.3 网卡2.4 交换机2.5 路由器三、协议3.1 DNS3.2 ARP3.3 DHCP3.4 NAT3.5 ICMP四、通信4.1 判断是否在同一网段4.2 同网段不同主机通信4.3 不同网段不同主机通信五、结束语...

空空如也

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网段的表示方式