思科路由与交换系列--------NA系列

第五章：

一，了解TCP/IP协议栈的网络层（internet）

1，了解一个协议--IP（internet protocol）

回顾：

链路层---数据帧

网络层---数据包

传输层---数据段

应用层---数据

 

特点：

运行在TCP/IP堆栈的网络层

无连接的协议

数据包独立处理

层次化的地址规划

尽力传输

没有数据恢复功能

两个版本: IPv4 and IPv6

 

2，IP地址的表示方式

1）总共32bits=4Byte（字节：8位1字节）

2）点分十进制来表示

3）一IP地址分为两个部分：

a，network-ID

宿舍楼3层

b，host-ID

宿舍楼3层301房间

 

IP地址在逻辑上唯一标识某一台设备（终端、路由器的接口等等）

 

3，了解IP包的格式（必须而且一定要掌握，后面讲会详细的介绍IP包的格式）

 

 

4，二进制、十进制以及十六进制之间的转换

 

 

5，IP地址举例

a，192.168.1.1---点分十进制，4个字节，32比特

b，十进制转换二进制

128     64       32       16      8     4     2       1

2^7                                           2^1     2^0

 

 1         1         0         0       0      0     0       0=192

 1         0         1         0       1      0     0       0=168

 0         0         0        0        0      0     0       1=1

 0         0         0        0        0      0     0       1=1

11000000.10101000.00000001.00000001=192.168.1.1

 

6，IP地址的归类（主类网络）

a，CLASS A  （/8）

0 xxxxxxx

范围：1-126  

注意：127保留给了测试用，叫做还回测试。整个127网段都被用来做换回测试。

网络位8bits，主机位24bits

b，CLASS B  （/16）

10xxxxxx

范围：128-191

网络位16bits,主机位16bits

c，CLASS C  （/24）

110xxxxx

范围：192-223

网络位24bits，主机位8bits

 

7，了解一些特殊的IP地址

Network address （192.168.1.0 主机位全0表示网络地址）

判断192的主类网络应该是属于CLASS C的，因此它的网络号占24bits。

主机位占8bit。

当主机位全为0的时候，这个地址被称为此网段的网络地址或者说网络号。

 

Local broadcast address （255.255.255.255）

 

1）广播地址（所有的广播二层地址都是FF.FF.FF.FF.FF.FF）

 

回顾：交换机隔离了冲突域（交换机的每一个端口代表了一个冲突域）

新知识点：路由器隔离了广播域（路由器的每一个端口代表了一个广播域）

 4个255的广播地址，路由器是不会转发的！！！

 

Directed broadcast address （192.168.1.255 主机位全1表示广播）

当主机位全为1的时候，是这个网段的广播地址（定向广播地址）

注意，这个定向广播地址，路由器是可以转发的！！！

 

Local loopback address （127.0.0.1）

测试用，被保留。不属于A类网络。

 

All zeros address （0.0.0.0表示未指定地址）

就是any,未指派的地址

 

小实验：关于定向广播地址和本地广播地址的实验：

实验拓扑：

实验要求：图中整个网络都能互相ping通，现在我们在R3上去ping 255.255.255.255Z这个本地广播地址，看得到什么结果，然后再Ping 10.1.1.255这个定向广播地址，也看看得到什么结果。

 

底层基本配置就不配了。直接亮出结果：

因为路由器隔离了本地广播地址，所以只有这个网段里的路由器回应了这个广播。

 

然后直接去Ping 10.1.1.0网段的广播地址，可以看到直接是ping通的，这就说明了路由器不隔离定向广播地址。

 

 

 

8，DNS--域名解析系统（同时使用TCP,UDP端口号53）

如果想要上网，必须要配置DNS！！

域名和IP地址的映射，在DNS数据库中。

 

当两台DNS服务器之间同步数据的时候使用TCP端口号 53.

 

主机名到IP地址的映射有两种方式：

   1.静态映射，每台设备上都配置主机到IP地址的映射，各设备独立维护自己的映射表，而且只供本设备使用。

   2.动态映射，建立一套域名解析系统（DNS）,只在专门的DNS服务器上配置主机到IP地址的映射，网络上需要使用主机名通信的设备，首先需要到DNS服务器查询主机所对应的IP地址。

 

9，了解IP地址和子网掩码

1）子网掩码的表示方式依然是点分十进制！！

1---表示匹配

0----忽略

作用：是网络位和主机位的分界线！！

明确的标示了某一个网络中，网络位占多少个比特，主机位占多少个比特。

方便我们去实施VLSM（可变长子网掩码）！

 

172.16.0.8   255.255.0.0（掩码）

 

 

2）大的广播域存在的问题

a，广播流量大

b，消耗了带宽

c，消耗了网络设备的资源（CPU/内存）

d，维护起来麻烦（不利于我们攻城狮排错）

解决方案：

把大的广播域划分成若干个小的广播域

优点：减少了带宽的使用、把问题控制在小的范围内、方便攻城狮的管理和维护

 

3）子网：（代表）一个网段或者一个广播域

相同的广播域内传递数据要依赖MAC地址---相当于在大陆的×××

 

 

 

10: TCP/UDP

 

UDP的特点：（协议号是 17）

1.运行在TCP/IP堆栈的传输层

2.为应用程序提供网络层的访问没有可靠性机制的保障

3.是一种无连接的协议

4.提供有错的纠错（CRC）

5.尽力而为的传输

6.不提供数据恢复功能

 

 

 

UDP的报头：

 

 

 

TCP的特点：

1.运行在TCP/IP堆栈的传输层

2.为应用提供对网络的访问

3.面向连接的协议

4.全双工模式操作

5.纠错

6.对数据包进行排序

7.可靠传输有确认机制

8.数据恢复功能

9.流量控制

 

 

TCP报头：（协议号是6）

 

 

 

 

11: TCP/IP应用程序:

 

TFP端口号：21

SSH端口号22

Telnet端口号：23

HTTP端口号：80

DNS端口号：53

TFTP端口号：69

SNMP端口号：161