【正文】 1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2 學(xué)習(xí)情境二：構(gòu)建中型網(wǎng)絡(luò) 項(xiàng)目五： IP路由和子網(wǎng)劃分 3 網(wǎng)絡(luò)層的作用 IP子網(wǎng)劃分 網(wǎng)絡(luò)層所提供的服務(wù) TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層 IP路由（轉(zhuǎn)發(fā)）、 路由協(xié)議 ARP和 RARP、 ICMP 路由器 4 用 傳輸介質(zhì)直接互連能實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)通信嗎 網(wǎng)絡(luò) 1 網(wǎng)絡(luò) 2 網(wǎng)絡(luò) 4 網(wǎng)絡(luò) 5 網(wǎng)絡(luò) 3 5 網(wǎng)絡(luò) 1 網(wǎng)絡(luò) 2 網(wǎng)絡(luò) 4 網(wǎng)絡(luò) 5 網(wǎng)絡(luò) 3 C B D A 節(jié) 點(diǎn) 處 理機(jī) 6 網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)不同異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。 網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)將源主機(jī)發(fā)出的分組經(jīng)由各種不同網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭_(dá)目的主機(jī)。 網(wǎng)絡(luò)層要實(shí)現(xiàn)最佳傳輸路徑的選擇和分組的轉(zhuǎn)發(fā) 網(wǎng)絡(luò)層要實(shí)現(xiàn)擁塞控制和負(fù)載平衡 7 網(wǎng)絡(luò)層這些功能是怎么實(shí)現(xiàn)？ 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層 硬件和 協(xié)議軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層功能 8 路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層，在網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn) 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互連 應(yīng)用層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 應(yīng)用層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 物理層 數(shù)據(jù)鏈路層 網(wǎng)絡(luò)層 路由器 主機(jī) 1 主機(jī) 2 9 網(wǎng)絡(luò) 1 路由器 網(wǎng)絡(luò) 2 網(wǎng)絡(luò) 4 網(wǎng)絡(luò) 5 網(wǎng)絡(luò) 3 路由器的作用 （ 1）實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互連和通信 10 VLAN1 VLAN 2 VLAN3 VLAN4 （ 2）實(shí)現(xiàn)不同 VLAN之間的通信 11 VLAN1 VLAN 2 VLAN3 VLAN4 12 （ 3）實(shí)現(xiàn)不同子網(wǎng)之間的通信 …… …… 子網(wǎng) 3 子網(wǎng) 1 子網(wǎng) 2 網(wǎng)絡(luò) …… 13 …… …… 子網(wǎng) 3 子網(wǎng) 1 子網(wǎng) 2 網(wǎng)絡(luò)： …… 要給路由器接口配置相應(yīng)的 IP地址， IP地址是此接口所 連接子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的 IP地址之一， 此接口也具有 MAC地址標(biāo)識(shí)。 一個(gè)路由器可配置多個(gè) IP 地址 14 …… …… 子網(wǎng) 3 子網(wǎng) 1 子網(wǎng) 2 網(wǎng)絡(luò)： …… 網(wǎng)關(guān)是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)和外部 網(wǎng)絡(luò)通信的出入口，網(wǎng)關(guān) 可以是路由器，給計(jì)算 機(jī)配置的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址， 就是直接連接計(jì)算機(jī)所在 網(wǎng)絡(luò)的某個(gè)路由器接口的 IP地址。 計(jì)算機(jī)的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址什么含義 ？ 15 （ 4）隔離沖突域和廣播域，隔離不必要的通信數(shù)據(jù)量傳輸 16 ★ Inter控制報(bào)文協(xié)議 ICMP（ Inter Control Message Protocol），用于在 IP主機(jī)、路由器之間傳遞控制消息。 ★ 反向地址解析協(xié)議（ RARP） ★ 地址解析協(xié)議（ ARPAddress Resolution Protocol ） ★ 網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議（ IPInter protocol） 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層的核心協(xié)議 17 思考： 網(wǎng)絡(luò)層是怎樣實(shí)現(xiàn)把一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中源主機(jī)發(fā)出的分組經(jīng)由各種不同網(wǎng)絡(luò)傳送到目的網(wǎng)絡(luò)的接收主機(jī)？ 分組里至少應(yīng)包括什么信息？ 各種不同網(wǎng)絡(luò)通過(guò)什么來(lái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)？ 分組經(jīng)過(guò)路由器，路由器依據(jù)什么來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)分組？ 18 R1 R2 R3 網(wǎng) 3: 網(wǎng) 4: 網(wǎng) 2: 網(wǎng) 1: Fa 0/1 Fa 0/0 目的網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)掩碼 下一跳路由器接口 IP地址 發(fā)送端口 直接交付 Fa 0/0 直接交付 Fa 0/1 R1 Fa 0/0 R3 Fa 0/1 R2的路由表 網(wǎng)絡(luò)層分組轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程 R2轉(zhuǎn)發(fā)目的 IP地址為 分組，路由器怎樣進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)？ 轉(zhuǎn)發(fā)目的 IP地址為 分組呢 ? 如沒(méi)找到匹配的選項(xiàng)呢？ 19 每臺(tái)路由器都存儲(chǔ)著一張關(guān)于 路由信息表 ,稱為路由表 .它至少包括四個(gè)字段 :目的網(wǎng)絡(luò)地址、子網(wǎng)掩碼、下一跳路由器接口 IP地址 和 轉(zhuǎn)發(fā)端口 。 路由器通過(guò)提取分組中的 目的 IP地址 ,查找路由表 ,與記錄中的子網(wǎng)掩碼做“ 與” 運(yùn)算 ,算出 目的網(wǎng)絡(luò)地址 ,并與表中的記錄進(jìn)行匹配，找到合適的端口轉(zhuǎn)發(fā)分組 . 總結(jié)： 20 思考：路由器的路由表是怎么形成的呢？ 21 路由表的形成 ：指路由器將直接連接網(wǎng)絡(luò)的路由自動(dòng)加到 路由表中，但前提是給路由器接口做適當(dāng)?shù)呐渲? …… 子網(wǎng) 1： …… 子網(wǎng) 2： Fa 0/1: Fa 0/0: 22 …… 子網(wǎng) 1： …… 子網(wǎng) 2： Fa 0/1: Fa 0/1: 要給路由器接口配置相應(yīng)的 IP 地址， IP地址是此接口所連接 網(wǎng)絡(luò)的 IP地址之一，此接口也 具有 MAC地址標(biāo)識(shí)。 23 …… 子網(wǎng) 1： …… 子網(wǎng) 2： Fa 0/1: Fa 0/0: 來(lái)源 目的 網(wǎng)絡(luò) 地址 子 網(wǎng) 掩 碼 下一跳路由器接口 IP地址 發(fā) 送端口 C 直接交付 Fa 0/0 C 直接交付 Fa 0/1 直連路由是路由器自動(dòng)寫(xiě)入路由表一條記錄 24 靜態(tài)路由 ?靜態(tài)路由：是一種特殊的路由，由網(wǎng)絡(luò)管理員采用手工配置方法在向路由表中寫(xiě)入記錄。 ?適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不太大，路由器數(shù)量少，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的情況。 25 網(wǎng) 4: 網(wǎng) 5: 網(wǎng) 3: 網(wǎng) 2: 網(wǎng) 1: A B C D 0 1 0 1 1 0 1 0 26 ?靜態(tài) 路由配置（配置路由器 A的 靜態(tài) 路由） （ 1）路由器 A接口 IP地址的配置 ip address ip address （ 2） 路由器 A到達(dá)網(wǎng)絡(luò) 4和網(wǎng)絡(luò) 5的直連路由，路由器可以自動(dòng)加入 27 （ 3）路由器 A到達(dá)網(wǎng)絡(luò) 1，網(wǎng)絡(luò) 2和網(wǎng)絡(luò) 3的路由配置 ip route ip route ip route 28 （ 4）請(qǐng)分別寫(xiě)出路由器 B、 C、 D中的靜態(tài)路由配置命令 （ 5）刪除靜態(tài)路由用 NO IP ROUTE … … … 29 動(dòng)態(tài)路由協(xié)議 ?動(dòng)態(tài)路由 是指路由器按照的一定的 規(guī)則 自動(dòng)生成的 路由信息表 ，并根據(jù) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浠蜴溌窢顟B(tài)的變化自動(dòng)維護(hù)和更新路由表 ，使路由表始終能反映網(wǎng)絡(luò)的 最新連通情況 ，保持到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的“ 最優(yōu)路由 ”。 ?這里的規(guī)則就是指自動(dòng)運(yùn)行在路由器的路由協(xié)議，有 RIP，OSPF、 BGP(Border Gateway Protocol)邊 界 網(wǎng)關(guān) 協(xié)議等 ?適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜的情況 。 30 (1) RIP (Routing Information Protocol)路由信息協(xié)議 ?RIP 是一種基于 距離 的路由選擇協(xié)議。 ?RIP 協(xié)議要求網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)路由器都要維護(hù)從它自己到其他每一個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)的 距離 記錄。 31 ?“ 距離 ” 的含義 ? 從一分路由器轉(zhuǎn)發(fā)的分組到到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)所經(jīng)過(guò)的路由器個(gè)數(shù) 。 ? RIP 認(rèn)為一個(gè)好的路由就是它通過(guò)的路由器的數(shù)目少 ， 即 “ 距離短 ” 。 ? RIP 選擇一個(gè)經(jīng)過(guò)路由器數(shù)最少的路由 （ 即最短路由 ） ， 哪怕還存在另一條高鏈路但路由器較多的路由 。 32 （ 2） OSPF(Open Shortest Path First)協(xié)議 開(kāi)放最短路徑優(yōu)先協(xié)議， 該協(xié)議核心思想是所有相鄰路由器通過(guò)頻繁交換鏈路狀態(tài)信息，構(gòu)造一張 全網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D ；每個(gè)路由器再以自己為根節(jié)點(diǎn)度量到到達(dá)相鄰節(jié)點(diǎn)的 代價(jià) ，這里的度量是結(jié)合 時(shí)延、帶寬、距離、負(fù)載、可靠性等 性能來(lái)衡量到達(dá)相鄰節(jié)點(diǎn)的 代價(jià) 。 33 復(fù)習(xí) 提 問(wèn) Vlan的含 義 、 優(yōu) 點(diǎn)、特點(diǎn) 劃 分 vlan的方法 有 沒(méi) 有其 它 的方法限制 網(wǎng)絡(luò) 的廣播域呢？提高 網(wǎng)絡(luò) 的通信性能和便于管理 網(wǎng)絡(luò) 呢？ 一 個(gè) A類網(wǎng)絡(luò)擁 有 IP地址 數(shù)為 多少？ B類 呢 34 網(wǎng)絡(luò)地址 一個(gè) B類網(wǎng)絡(luò) 35 劃分子網(wǎng)純屬一個(gè)單位內(nèi)部的事情，單位對(duì)外仍然表現(xiàn)為一個(gè)沒(méi)有劃分子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò) …… …… 子網(wǎng) 3 子網(wǎng) 1 子網(wǎng) 2 網(wǎng)絡(luò) …… 36 子 網(wǎng)劃 分的含 義 ？子 網(wǎng)劃 分的意 義 ？ 怎樣進(jìn) 行子 網(wǎng)劃分？ 37 是在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上， 把現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步劃分成范圍 更小的的若干個(gè)獨(dú)立子網(wǎng) ，每個(gè)子網(wǎng)都屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，不能 直接進(jìn)行通信 。 ?實(shí)現(xiàn)更小的廣播域 ?更好合理的分配 IP地址資源 ?提高網(wǎng)絡(luò)通信性能和簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理 38 從主機(jī)號(hào) 借用 若干個(gè)比特作為 子網(wǎng)號(hào) subid， 而主機(jī)號(hào) hostid 也就相應(yīng)減少了若干個(gè)比特 。 IP地址 ::= {網(wǎng)絡(luò)號(hào) , 子網(wǎng)號(hào) , 主機(jī)號(hào) } 子網(wǎng)地址部分主機(jī)地址部分 子網(wǎng)地址部分 網(wǎng)絡(luò)地址部分 網(wǎng)絡(luò)地址部分 主機(jī)地址部分 網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址 網(wǎng)絡(luò)地址部分 39 例 1：某公司 為 了 組 建 網(wǎng)絡(luò) 申 請(qǐng) 了一 個(gè) C類網(wǎng)絡(luò) 地址，先 該 公司 決 定在本 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn) 行子網(wǎng)劃 分， 從 主機(jī) 號(hào) 借用 2個(gè) 比特， 問(wèn) ： （ 1）可 劃 分 為 幾 個(gè) 子 網(wǎng) ？ （ 2）每 個(gè) 子 網(wǎng) 容 納 的主機(jī) 數(shù) 最多 為 多少？ （ 3） 寫(xiě) 出每 個(gè) 子 網(wǎng) 的 網(wǎng)絡(luò) 地址？ （ 4） 寫(xiě) 出每 個(gè) 子 網(wǎng) 的 IP地址范 圍 。 40 （ 1） 4個(gè) 子 網(wǎng) （ 2） 每 個(gè) 子 網(wǎng) 容 納 主機(jī) 數(shù)為 262=62個(gè) （ 3） 每 個(gè) 子 網(wǎng) 的 網(wǎng)絡(luò) 地址 為 ： = = = = 主機(jī) 號(hào) 比特位全 為 0，作 為 子 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò) 地址；主機(jī) 號(hào) 比特位全 為 1，子 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò) 廣播地址 比特位全 為 0不作為 子 網(wǎng)號(hào) ，保留； 比特位全 為 1不作 為子 網(wǎng)號(hào) ，保留； 41 （ 4）每 個(gè) 子 網(wǎng) 的 IP地址范 圍 ： ?(00000001～ 00111110) 所以 IP地址范 圍 ： ~ ?(01000001～ 01111110) 所以 IP地址范 圍 ： ~6 42 ?(10000001～ 10111110) 所以 IP地址范 圍 ： ~0 ?(11000001～ 11111110) 所以 IP地址范 圍 ： ~4 43 思考： ? 給你 一 個(gè) IP地址， 你 能判 斷這個(gè) IP地址所在的 網(wǎng)絡(luò)有 沒(méi) 有 進(jìn) 行子 網(wǎng)劃 分 嗎 ？ ? 如告 訴你 IP地址所在 網(wǎng)絡(luò)進(jìn) 行了子 網(wǎng)劃 分， 你 能得出 從 主機(jī) 號(hào) 借用了幾 個(gè) 比特 進(jìn) 行了子 網(wǎng)劃 分 嗎 ？ ?例子： ？ ?例子： ？ 那我 們 采用什 么 方法解 決這類問(wèn)題 了？ 44 (sub mask) ?子網(wǎng)掩碼定義：由前面是連續(xù)的 1， 后面是連續(xù)的0， 總共 32比特組成 ， 連續(xù) 1的位數(shù)對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào)位數(shù) ， 連續(xù)的 0對(duì)應(yīng)于主機(jī)號(hào)位數(shù) 。 45 id id hostid 為全 0 id 網(wǎng)絡(luò)地址 A 類