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1、第第5-7章内容回章内容回顾v数据数据链路路层的功能的功能v以太网的以太网的CSMA/CD、帧格式和格式和MAC地址地址v以太网交以太网交换机的机的转发原理原理v配置交配置交换机的主机名、密机的主机名、密码、IP地址和网关地址和网关v划分划分VLAN的作用的作用vVLAN的种的种类静静态动态vVLAN 和和VLAN Trunk的配置的配置Chapter1/46Version 2.0计计计计算机网算机网算机网算机网络层协议络层协议络层协议络层协议第第8 8章章课程目程目标v掌握掌握IP地址的分地址的分类v能能够进行子网划分行子网划分计算算能能够根据子网掩根据子网掩码的的长度度计算出子网中可用的主
2、机数算出子网中可用的主机数量量能能够根据网根据网络中要求的子网数和每子网主机数中要求的子网数和每子网主机数计算出算出掩掩码的的长度度v理解网理解网络层的的协议的工作原理的工作原理了解了解ARP、RARP和和ICMP协议的工作的工作过程程了解了解ARP、RARP和和ICMP协议在什么情况下使用在什么情况下使用了解代理了解代理ARP的工作原理的工作原理Chapter3/46本章本章结构构网网络层网网络层数据：数据：IP数据包格式数据包格式网网络层地址：地址：IP地址地址网网络层协议可可变长子网掩子网掩码IP地址分地址分类ARP协议ICMP协议Chapter4/46网网络层的功能的功能v定定义义了基
3、于了基于IP协议协议的的逻辑逻辑地址地址v连连接不同的媒介接不同的媒介类类型型v选择选择数据通数据通过过网网络络的最佳路径的最佳路径Chapter5/46IP包包头的格式的格式版本版本（4）首部首部长度度（4）优先先级与服与服务类型型（8）总长度（度（16）标识符（符（16）标志志（3）段偏移量（段偏移量（13）TTL（8）协议号（号（8）首部校首部校验和（和（16）源地址（源地址（32）目目标地址（地址（32）可可选项数据数据20字字节版本字段，版本字段，IP v4优先先级与服与服务类型，提供型，提供3层的的QoSIP包包头部部长度，度，因因为长度可度可变，因此需要定因此需要定义IP数据数据
4、总长度度上上层来的数据到来的数据到IP层会被分段，会被分段，这几几个字段用来个字段用来对数据包数据包进行行标识，使在，使在数据到达目的端重数据到达目的端重组的的时候，不会乱候，不会乱序序生命周期字段，生命周期字段，经过一个一个路由器路由器值减减1，为0时，数，数据包据包丢弃。弃。为了防止一个了防止一个数据包在网数据包在网络中无限的循中无限的循环下去。下去。协议字段，用来字段，用来标识封封装的上装的上层数据是数据是UDP还是是TCP，UDP是是17，TCP是是6Chapter6/46IP地址的作用地址的作用v用来用来标识一个一个节点的网点的网络地址地址Chapter7/462进制制v10进制逢制
5、逢10升位升位包含数字包含数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 v2进制逢制逢2升位升位只包含数字只包含数字0、1 10进制数制数2进制数制数001121031141005101611071118100091001101010Chapter8/46210进制制转换v10进制的制的8转换成成2进制数是多少？制数是多少？因此，因此，10进制的制的8转换成成2进制制为100082422210001余数余数Chapter9/46102进制制转换v2进制的制的1001对应10进制数是多少？制数是多少？因此，因此，2进制的制的1001是是10进制中的制中的9 1 0 0 1 23 22 21 20
6、23 0 0 20 819Chapter10/46IP地址的地址的组成成点分十点分十进制制最大最大值 10101100二二进制制十十进制例子制例子二二进制例子制例子 255 255255 255NetworkHost1286432168421 11111111 11111111 11111111 11111111 00010000 01111010 11001100 172 16 12218 916 1724 253212864321684211286432168421128643216842132bits 202 255 10101100Chapter11/46IP地址的分地址的分类1A类:
7、Bits:0NNNNNNNHostHostHost8 916 1724 2532范范围(1-126)1B类:Bits:10NNNNNNNetworkHostHost8 916 1724 2532范范围(128-191)1C类:Bits:110NNNNNNetworkNetworkHost8 916 17242532范范围(192-223)1D类:Bits:1110MMMMMulticast Group Multicast Group Multicast Group8 916 17242532范范围(224-239)Chapter12/46子网掩子网掩码的使用的使用子网掩子网掩码:255.0 .
8、0 .0100.50.20.2100.50.20.3100.50.30.2100.60.30.2ABCD网网络ID相同，相同，在同一网段，在同一网段，可以通信可以通信网网络IDA的主机的主机ID255.255.0 .0.20.2A与与C不在同不在同一网段，不能一网段，不能通信通信255.255.255.0.2A与与C、D不不在同一网段，在同一网段，不能通信不能通信Chapter13/46划分子网划分子网v划分子网的作用划分子网的作用通通过将子网掩将子网掩码变长，将大的网，将大的网络划分成多个小的网划分成多个小的网络Chapter14/46v网网络，掩，掩码未划分子网的未划分子网的未划分子网的未
9、划分子网的IPIP地址地址地址地址.划分子网后的划分子网后的划分子网后的划分子网后的IPIP地址地址地址地址v掩掩码变成，成，网网络划分划分为、网网络ID变长子网掩子网掩码（VLSM）v标准准长度的子网掩度的子网掩码：255.0.0.0 或或 /8255.255.0.0 或或 /16255.255.255.0 或或 /24v可可变长的子网掩的子网掩码：128（10000000）例如：例如：255.255.255.128 或或 /25192（11000000）例如：例如：255.255.192.0 或或 /18224（11100000）例如：例如：255.255.255.224 或或 /2724
10、0（11110000）例如：例如：255.240.0.0 或或 /12248（11111000）例如：例如：255.255.255.248 或或 /29252（11111100）例如：例如：255.255.255.252 或或 /30子网子网计算算41Other subnets子网掩子网掩码为255.255.255.224时，可以划分的，可以划分的子网子网个数个数和和每子网的主机数每子网的主机数是多少？是多少？Chapter18/46子网子网计算算42网网络ID可可以是：以是：主机主机ID可可以是：以是：000010001000011.111101.，掩，掩码由由/24变为/27（）2.将掩将
11、掩码变成成2进制制 224：111 00000 000 001 010 011 100 101 110 111Chapter19/46子网子网计算算433.网网络ID变成成10进制：制：000 00000 0 001 00000 25 32 010 00000 26 64 011 00000 26+25 96 100 00000 27 128 101 00000 27+25 160 110 00000 27+26 192 111 00000 27+26+25 2244.主机主机ID变成成10进制：制：00001 20 1 00010 21 2 00011 21 20 3 11110 24 23
12、 22 21 30Chapter20/46子网子网计算算44v可用的网段是：可用的网段是：v每段可用的每段可用的IP地址是：地址是：192.168.1.1 192.168.1.33 192.168.1.65 192.168.1.96 192.168.1.129 192.168.1.161 192.168.1.193 192.168.1.225 Chapter21/46Other subnets20 个子网个子网每子网每子网5 台主机台主机C类IP地址地址:子网子网规划划21应该使用的子网掩使用的子网掩码的的长度是多少？度是多少？子网子网规划划22v2n 20v2m2 5vm+n=8当当n5时，
13、2n32 20 m3，2m2 6 5因此，掩因此，掩码为29位，位，Chapter23/46阶段段总结IP数据包格式数据包格式IP数据包数据包头部部长度度为多少个字多少个字节？在在IP数据包数据包头中主要包含哪些信息？中主要包含哪些信息？IP地址的分地址的分类A、B、C类地址的地址范地址的地址范围是什么？是什么？D类地址是什么地址？地址是什么地址？子网掩子网掩码的作用是什么？的作用是什么？可可变长子网掩子网掩码的的计算以及子网算以及子网规划划Chapter24/46阶段段练习JIP数据包数据包头中的中的Time to live表示什么？有什么作用？表示什么？有什么作用？J是哪一是哪一类IP地址
14、？掩地址？掩码长度度应该是多少？是多少？J，包含的子网数与每子网包含的主机数是多少？每个子网，包含的子网数与每子网包含的主机数是多少？每个子网的网的网络地址是什么？地址是什么？J你是你是ABC公司的网公司的网络管理管理员，公司原来使用，公司原来使用网段，网段，现在公在公司网司网络重新重新设计，并划分，并划分VLAN，公司共有，公司共有5个部个部门，最大，最大的部的部门30人，子网掩人，子网掩码的的长度是多少？度是多少？Chapter25/46ARP协议41v IP地址解析地址解析为MAC地址地址主机想主机想发送数据送数据给主机，主机，检查缓存，存，发现没有的没有的MAC地址地址ARP Cach
15、eInternet Adress Physical Adress TypeChapter26/46ARP协议42v IP地址解析地址解析为MAC地址地址主机主机发送送ARP广播广播我需要的我需要的MAC地址地址Chapter27/46ARP协议43v IP地址解析地址解析为MAC地址地址所有主机都接收到的所有主机都接收到的ARP广播，但只有广播，但只有给它一个它一个单播回播回复，并复，并缓存的存的MAC地址地址我的我的MAC地址是地址是 Chapter28/46ARP协议44v IP地址解析地址解析为MAC地址地址主机将的主机将的MAC地址保存到地址保存到缓存中，存中，发送数据送数据ARP C
16、acheInternet Adress Physical Adress Type10.1.1.2 0800.0020.1111 DynamicChapter29/46ARP缓存的存的查询v在在Windows操作系操作系统中：中：v在在Cisco路由器上：路由器上：R2#show ip arpProtocol Address Age(min)Hardware Addr Type InterfaceInternet 10.1.1.2 -0013.c3c0.04c0 ARPA FastEthernet0/0Internet 10.1.1.1 0 0013.8044.ff40 ARPA FastEth
17、ernet0/0Chapter30/46RARP协议21v MAC地址解析地址解析为IP地址地址主机主机A需要一个需要一个IP地址，地址，发送送RARP广播广播A我需要一个我需要一个IP地地址，我的址，我的MAC是是Chapter31/46RARP协议22v MAC地址解析地址解析为IP地址地址主机是分配主机是分配IP地址的地址的Server，它将，它将给A一个回复一个回复A你的你的IP地址是地址是Chapter32/46代理代理ARP工作原理工作原理21172.16.1.1v IP地址解析地址解析为网关的接口网关的接口MAC地址地址主机需要主机需要给不在同一网段的主机不在同一网段的主机发送数
18、据，但是不知道它送数据，但是不知道它的的MAC地址，因此地址，因此发送送ARP广播广播我需要知道我需要知道 的的MAC地址地址Chapter33/46代理代理ARP工作理工作理22172.16.1.1v IP地址解析地址解析为网关的接口网关的接口MAC地址地址网关网关给一个一个单播回复，将自己的接口播回复，将自己的接口MAC地址告地址告诉给用我的用我的MAC地址封地址封装数据装数据帧吧，我的吧，我的MAC是是Chapter34/46ICMP协议vICMP消息通消息通过IP数据数据报传送，被用来送，被用来发送送错误和和控制信息。控制信息。vICMP定定义了很多信息了很多信息类型，例如：型，例如：
19、目的地不可达目的地不可达 TTL 超超时 信息信息请求求 信息信息应答答 地址地址请求求 地址地址应答答 Chapter35/46ICMP协议的的应用用21vICMP检测双向通路的双向通路的连通性通性vPing命令使用命令使用ICMP协议Ping-t-a-l 字字节数数 Ip _Adress|Target_nameChapter36/46ICMP协议的的应用用22v在一台在一台计算机上向算机上向远程主机程主机发起起ping连接接时，可能收到的返回信息有：可能收到的返回信息有：连接建立成功接建立成功Reply from 192.168.1.1:bytes=32 time1ms TTL=128目目
20、标主机不可达主机不可达Destination host unreachable.请求求时间超超时Request timed out.未知主机名未知主机名Unknown host abc.Chapter37/46Ping命令的参数命令的参数31v-t：一直：一直ping，直到手，直到手动动关关闭闭（C）为为止止Chapter38/46Ping命令的参数命令的参数32v-a：显显示示对对方的主机名方的主机名Chapter39/46Ping命令的参数命令的参数33v-l 字字节数数：发送指定大小的送指定大小的ping包包Chapter40/46阶段段练习J在主机上怎在主机上怎样查看看ARP缓存表？重
21、新启存表？重新启动计算机，算机，ARP缓存表中的条目存表中的条目还存在存在吗？Chapter41/46本章本章总结网网络层网网络层数据：数据：IP数据包格式数据包格式网网络层地址：地址：IP地址地址网网络层协议可可变长子网掩子网掩码IP地址分地址分类ARP协议ICMP协议默默认长度度为20字字节；IP数据包数据包头长度是多少？度是多少？TTL字段的作用字段的作用是什么？是什么？表示表示IP数据包的生命周期，数据包的生命周期，每每经过一个网段，数一个网段，数值减减1Protocol字段的含字段的含义是什么？是什么？协议字段，用来字段，用来标识上上层协议是是TCP还是是UDP。TCP协议号号为6，
22、UDP协议号号为17。Source IP Adress：源源IP地址，地址，发送端的送端的IP地址地址Destination IP Adress：目目标IP地址，接收端的地址，接收端的IP地址地址A:1-126B:128-191C:192-223D:224-239VLSM：改：改变掩掩码的的长度，来划分多个度，来划分多个子网子网ARP:知道知道IP地址，地址，查找找MAC地址地址检测网网络连接情况。接情况。Ping命令命令RARP:知道知道MAC地地址，址，查找找IP地址地址代理代理ARP:路由器充当路由器充当主机的主机的ARP代理，以代理，以自己的接口自己的接口MAC来响来响应主机的主机的A
23、RP请求求Chapter42/46v 任任务务1 划分子网划分子网v 任任务务2 查查看看ARP地址解析地址解析过过程程v 任任务务3 ping命令的使用命令的使用实验Chapter43/46任任务1 划分子网划分子网v IP地址范地址范围，现在需要将此网段划分成在需要将此网段划分成12个子网，每个个子网，每个子网不少于子网不少于12台主机台主机v 相同子网的主机能相同子网的主机能ping通通Chapter44/46任任务2 查看看ARP地址解析地址解析过程程v 使用使用arp d清空清空ARP缓缓存表存表v 使用使用arp a在主机上在主机上查查看看ARP缓缓存表存表v Ping通同网段主机通同网段主机v 再再查查看看ARP缓缓存表存表Chapter45/46任任务3 ping命令的使用命令的使用v 用用ping命令命令检测检测主机之主机之间间的的连连通性通性v 使用使用-a、-t、-l参数参数v 查查看看ping的几种返回信息的几种返回信息Chapter46/46