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1、第5-7章内容回顾,数据链路层的功能以太网的CSMA/CD、帧格式和MAC地址以太网交换机的转发原理配置交换机的主机名、密码、IP地址和网关划分VLAN的作用VLAN的种类静态动态VLAN 和VLAN Trunk的配置,Chapter1/46,计算机网络层协议,第8章,课程目标,掌握IP地址的分类能够进行子网划分计算能够根据子网掩码的长度计算出子网中可用的主机数量能够根据网络中要求的子网数和每子网主机数计算出掩码的长度理解网络层的协议的工作原理了解ARP、RARP和ICMP协议的工作过程了解ARP、RARP和ICMP协议在什么情况下使用了解代理ARP的工作原理,Chapter3/46,本章结构
2、,网络层,网络层数据：IP数据包格式,网络层地址：IP地址,网络层协议,可变长子网掩码,IP地址分类,ARP协议,ICMP协议,Chapter4/46,网络层的功能,定义了基于IP协议的逻辑地址连接不同的媒介类型选择数据通过网络的最佳路径,Chapter5/46,IP包头的格式,20字节,版本字段，IP v4,优先级与服务类型，提供3层的QoS,IP包头部长度，因为长度可变，因此需要定义,IP数据总长度,上层来的数据到IP层会被分段，这几个字段用来对数据包进行标识，使在数据到达目的端重组的时候，不会乱序,生命周期字段，经过一个路由器值减1，为0时，数据包丢弃。为了防止一个数据包在网络中无限的循
3、环下去。,协议字段，用来标识封装的上层数据是UDP还是TCP，UDP是17，TCP是6,Chapter6/46,IP地址的作用,192.168.1.0,192.168.2.0,192.168.3.0,用来标识一个节点的网络地址,Chapter7/46,2进制,10进制逢10升位包含数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 2进制逢2升位只包含数字0、1,Chapter8/46,210进制转换,10进制的8转换成2进制数是多少？ 因此，10进制的8转换成2进制为1000,8,2,4,2,2,2,1,0001,余数,Chapter9/46,102进制转换,2进制的1001对应10进制数是多少？
4、因此，2进制的1001是10进制中的9,1 0 0 1,23 22 21 20,23 0 0 20 819,Chapter10/46,IP地址的组成,点分十进制,最大值,10101100,二进制,十进制例子,二进制例子,255,255,255,255,Network,Host,1286432168421,11111111,11111111,11111111,11111111,00010000,01111010,11001100,172,16,122,1,8,9,16,17,24,25,32,1286432168421,1286432168421,1286432168421,32bits,202
5、,255,10101100,Chapter11/46,IP地址的分类,Chapter12/46,子网掩码的使用,子网掩码:,255 . 0 . 0 . 0,网络ID相同，在同一网段，可以通信,255 . 255. 0 . 0,100.0.0.0,.50.20.2,100.50.0.0,.20.2,A与C不在同一网段，不能通信,255 . 255. 255. 0,100.50.20.0,.2,A与C、D不在同一网段，不能通信,Chapter13/46,划分子网,划分子网的作用通过将子网掩码变长，将大的网络划分成多个小的网络,Chapter14/46,Chapter15/46,网络172.16.0
6、.0，掩码255.255.0.0,172.16.0.0,未划分子网的IP地址,172.16.0.1,172.16.0.2,172.16.0.3,.,172.16.255.253,172.16.255.254,Chapter16/46,划分子网后的IP地址,172.16.1.0,172.16.2.0,172.16.3.0,172.16.4.0,掩码变成255.255.255.0，网络划分为172.16.1.0、172.16.2.0、172.16.254.0,网络ID,Chapter17/46,变长子网掩码（VLSM）,标准长度的子网掩码：255.0.0.0 或 /8255.255.0.0 或 /
7、16255.255.255.0 或 /24可变长的子网掩码：128（10000000） 例如：255.255.255.128 或 /25192（11000000） 例如：255.255.192.0 或 /18224（11100000） 例如：255.255.255.224 或 /27240（11110000） 例如：255.240.0.0 或 /12248（11111000） 例如：255.255.255.248 或 /29252（11111100） 例如：255.255.255.252 或 /30,子网计算41,Other subnets,192.168.1.32,192.168.1.64,
8、192.168.1.96,子网掩码为255.255.255.224时，可以划分的子网个数和每子网的主机数是多少？,Chapter18/46,子网计算42,网络ID可以是：,主机ID可以是：,000010001000011.11110,192.168.1.0，掩码由/24变为/27（255.255.255.224）将掩码变成2进制 224：111 00000 000 001 010 011 100 101 110 111,Chapter19/46,子网计算43,3. 网络ID变成10进制：000 00000 0 001 00000 25 32 010 00000 26 64 011 00000
9、26 + 25 96 100 00000 27 128 101 00000 27 + 25 160 110 00000 27+26 192 111 00000 27+26 + 25 2244. 主机ID变成10进制：00001 20 1 00010 21 2 00011 21 20 3 11110 24 23 22 21 30,Chapter20/46,子网计算44,可用的网段是：192.168.1.0192.168.1.32192.168.1.64192.168.1.96192.168.1.128192.168.1.160192.168.1.192192.168.1.224,每段可用的IP地
10、址是：192.168.1.1 192.168.1.30192.168.1.33 192.168.1.62192.168.1.65 192.168.1.94192.168.1.96 192.168.1.126192.168.1.129 192.168.1.158192.168.1.161 192.168.1.191192.168.1.193 192.168.1.222192.168.1.225 192.168.1.254,Chapter21/46,Chapter22/46,Other subnets,192.168.5.16,192.168.5.32,192.168.5.48,20 个子网每子网
11、5 台主机C类IP地址: 192.168.5.0,子网规划21,应该使用的子网掩码的长度是多少？,子网规划22,2n 202m2 5m+n=8当n5时， 2n32 20 m3， 2m2 6 5因此，掩码为29位，255.255.255.248,Chapter23/46,阶段总结,IP数据包格式IP数据包头部长度为多少个字节？在IP数据包头中主要包含哪些信息？IP地址的分类A、B、C类地址的地址范围是什么？D类地址是什么地址？子网掩码的作用是什么？可变长子网掩码的计算以及子网规划,Chapter24/46,阶段练习,IP数据包头中的Time to live表示什么？有什么作用？152.11.22
12、.33是哪一类IP地址？掩码长度应该是多少？192.168.100.0/26，包含的子网数与每子网包含的主机数是多少？每个子网的网络地址是什么？你是ABC公司的网络管理员，公司原来使用192.168.2.0网段，现在公司网络重新设计，并划分VLAN，公司共有5个部门，最大的部门30人，子网掩码的长度是多少？,Chapter25/46,ARP协议41,IP地址解析为MAC地址主机10.1.1.1想发送数据给主机10.1.1.2，检查缓存，发现没有10.1.1.2的MAC地址,10.1.1.1,10.1.1.2,10.1.1.3,10.1.1.4,ARP CacheInternet Adress
13、Physical Adress Type,Chapter26/46,ARP协议42,IP地址解析为MAC地址主机10.1.1.1发送ARP广播,10.1.1.1,10.1.1.2,10.1.1.3,10.1.1.4,我需要10.1.1.2的MAC地址,Chapter27/46,ARP协议43,IP地址解析为MAC地址所有主机都接收到10.1.1.1的ARP广播，但只有10.1.1.2给它一个单播回复，并缓存10.1.1.1的MAC地址,10.1.1.1,10.1.1.2,10.1.1.3,10.1.1.4,我的MAC地址是0800.0020.1111,Chapter28/46,ARP协议44,
14、IP地址解析为MAC地址主机10.1.1.1将10.1.1.2的MAC地址保存到缓存中，发送数据,10.1.1.1,10.1.1.2,10.1.1.3,10.1.1.4,ARP CacheInternet Adress Physical Adress Type10.1.1.2 0800.0020.1111 Dynamic,Chapter29/46,ARP缓存的查询,在Windows操作系统中：在Cisco路由器上：R2#show ip arpProtocol Address Age (min) Hardware Addr Type InterfaceInternet 10.1.1.2 - 00
15、13.c3c0.04c0 ARPA FastEthernet0/0Internet 10.1.1.1 0 0013.8044.ff40 ARPA FastEthernet0/0,Chapter30/46,RARP协议21,MAC地址解析为IP地址主机A需要一个IP地址，发送RARP广播,10.1.1.254,10.1.1.3,10.1.1.4,A,我需要一个IP地址，我的MAC是0800.0020.1111,Chapter31/46,RARP协议22,MAC地址解析为IP地址主机10.1.1.254是分配IP地址的Server，它将给A一个回复,10.1.1.254,10.1.1.3,10.1
16、.1.4,A,你的IP地址是10.1.1.1,Chapter32/46,代理ARP工作原理21,10.1.1.1,10.1.1.2,IP地址解析为网关的接口MAC地址主机10.1.1.1需要给不在同一网段的主机172.16.1.1发送数据，但是不知道它的MAC地址，因此发送ARP广播,10.1.1.254,我需要知道 172.16.1.1的MAC地址,Chapter33/46,代理ARP工作理22,10.1.1.1,10.1.1.2,IP地址解析为网关的接口MAC地址网关10.1.1.254给10.1.1.1一个单播回复，将自己的接口MAC地址告诉给10.1.1.1,10.1.1.254,用我
17、的MAC地址封装数据帧吧，我的MAC是0800.0020.2222,Chapter34/46,ICMP协议,ICMP消息通过IP数据报传送，被用来发送错误和控制信息。ICMP定义了很多信息类型，例如：目的地不可达 TTL 超时 信息请求 信息应答 地址请求 地址应答,Chapter35/46,ICMP协议的应用21,ICMP检测双向通路的连通性Ping命令使用ICMP协议Ping -t -a -l 字节数 Ip _Adress|Target_name,Chapter36/46,ICMP协议的应用22,在一台计算机上向远程主机发起ping连接时，可能收到的返回信息有：连接建立成功Reply fr
18、om 192.168.1.1:bytes=32 time1ms TTL=128目标主机不可达Destination host unreachable.请求时间超时Request timed out.未知主机名Unknown host abc.,Chapter37/46,Ping命令的参数31,-t ：一直ping，直到手动关闭（C）为止,Chapter38/46,Ping命令的参数32,-a ：显示对方的主机名,Chapter39/46,Ping命令的参数33,-l 字节数：发送指定大小的ping包,Chapter40/46,阶段练习,在主机上怎样查看ARP缓存表？重新启动计算机，ARP缓存表
19、中的条目还存在吗？,Chapter41/46,本章总结,网络层,网络层数据：IP数据包格式,网络层地址：IP地址,网络层协议,可变长子网掩码,IP地址分类,ARP协议,ICMP协议,默认长度为20字节；,IP数据包头长度是多少？,TTL字段的作用是什么？,表示IP数据包的生命周期，每经过一个网段，数值减1,Protocol字段的含义是什么？,协议字段，用来标识上层协议是TCP还是UDP。TCP协议号为6，UDP协议号为17。,Source IP Adress：源IP地址，发送端的IP地址,Destination IP Adress：目标IP地址，接收端的IP地址,A:1-126B:128-19
20、1C:192-223D:224-239,VLSM：改变掩码的长度，来划分多个子网,ARP:知道IP地址，查找MAC地址,检测网络连接情况。Ping命令,RARP:知道MAC地址，查找IP地址,代理ARP:路由器充当主机的ARP代理，以自己的接口MAC来响应主机的ARP请求,Chapter42/46,任务1 划分子网 任务2 查看ARP地址解析过程 任务3 ping命令的使用,实验,Chapter43/46,任务1 划分子网,IP地址范围192.168.10.0/24，现在需要将此网段划分成12个子网，每个子网不少于12台主机 相同子网的主机能ping通,Chapter44/46,任务2 查看ARP地址解析过程,使用arp d清空ARP缓存表 使用arp a在主机上查看ARP缓存表 Ping通同网段主机 再查看ARP缓存表,Chapter45/46,任务3 ping命令的使用,用ping命令检测主机之间的连通性 使用-a、-t、-l参数 查看ping的几种返回信息,Chapter46/46,
