02. IP地址的配置

一. IP地址

1.1. 概述

网络层位于数据链路层与传输层之间，网络层中包含了许多协议，其中最为重要的协议就是IP协议。网络层提供了IP路由功能。理解IP路由除了要熟悉IP协议的工作机制之外，还必须理解IP编制以及如何合理的使用IP地址来设计网络

1.2. IPV4的报头结构

结构名称	说明
4位版本号	指定IP协议的版本。对于IPV4来讲，其值为4，对于IPV6来讲，其值为6
4位头部长度	表示IP报头部和长度，以32位比特为单位递增，最小值为5，最大值为15。所以IP报文的头部长度最小为20字节，最大为60字节
8位服务类型	只有在有QoS差分服务要求时才起作用
16位总长度	是指整个IP数据报的长度以字节为单位，因此IP数据报的最大的长度为65535字节，但由于的限制，长度超过MTU的数据报都会被分片传输，所以实际传输的IP数据包（或分片）的长度远远没有达到最大值。接下来。的3个字段则讲述如何实现分片
16位标识	唯一的标识。主机发送的每一个数据包，其初始指由系统随机生成，每发一个数据包，其子就加1，该值在数据报分片时被复制到每个分片中，因此同一个数据报的所有分片都具有相同的标识值
3位标志字段	第一位保留第二位哈表示禁止分片，如果设置了第一位，IP模块将不对数据报进行分片。在这种情况下，如果IP数据报长度超过m tu iip模块将丢弃该数据报，并返回一个ICP（控制报文协议）差错报文。 第三位MF表示更多分片，除了数据报的最后一个分片外，其他分片都要把这一位设置为1
13位分片偏移	是分片相对原始IP数据报开始处（仅指数据部分）的偏移。 实际的偏移值是该指左移三位乘以8后得到的。因此，除了最后一个IP分片外，每个IP分片的数据部分的长度必须是以8的整数倍，（这样才能保证后面的IP分片拥有一个合适的偏移值）
8位生存时间	是数据报达到目的的目的地之前允许经过的路由器跳数。TTL值被发送端设置（常见的值是64）。数据报在转发过程中每经过一个路由，该值就被路由器减1。路由器将丢弃数据包，并向源端发送一个ICMP。差错报文TTL值可以防止数据报线路路由循环
8位协议	用来区分上层协议，其中ICMP是41、TCP是6、UDP是7
16位头部校验和	由发送端填充；接收端对其使用CRC算法以检验头部在传输的过程中是否损坏
32位源ip地址	表示发送者的IP地址
32位目的ip地址	表示接收者的IP地址
选项字段	主要用于测试、调试和保证安全等
填充字段	长度可变，在使用选项的过程中，有可能造成数据报头部分不是32比特的整数倍，那么需要填充数据来补齐

1.3. IP地址分类

地址范围	应用场景
0.0.0.0 ~ 127.255.255.255	大型企业
128.0.0.0 ~ 191.255.255.255	中型企业
192.0.0.0 ~223.255.255.255	小型企业
224.0.0.0 ~239.255.255.255	组播
240.0.0.0 ~255.255.255.255	科学研究

1.4. IP地址专业术语

专业名称	说明
网络位	用于标识一个网络，代表IP地址、所属网络
主机位	用于区分一个网络内的不同主机，能唯一标识网站上的某台设备
网络地址	用于标识一个网络
广播地址	用于向该网络中的所有主机发送数据的特殊地址
子网掩码	子网掩码一般与IP地址结合使用，其中值唯一的部分对应的IP地址中的网络位。其值为0。部分对应的IP地址中的主机位，以此来辅助标识一个IP地址中的网络位与主机位。即子网掩码中的个数就是IP地址网络号的位数，0的个数就是IP地址主机号的位数

二. 实验操作

2.1. 实验1：IP地址配置

（1）实验目的

掌握接口ipv4地址的配置方法

（2）实验拓扑图

首先进入路由器，选择Router并拖出两个路由器，分别是R1、R2，然后选择设备连接并选择Copper线，在点击R1会弹出提示框，然后选择Gthernet 0/0/0,拖拉出一条直线到R2，再点击R2会弹出提示框，然后选择Gthernet 0/0/1，并启动R1、R2等路由，只要启动成功后，就可以查看到R1与R2的连接直线有两点的距离都是绿色的，如图所示：

优化后的拓扑图

（3）实验步骤

R1配置，命令如下：

#（1）R1配置，命令如下
<Huawei>system-view   #进入系统视图
[Huawei]undo info-center enable #关闭路由器输出信息
[Huawei]sysname R1 #修改设备名为R1
[R1]interface g0/0/0 #进入接口G0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.12.1 24  #配置ip地址和子网掩码
[R1-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown #打开接口
[R1-GigabitEthernet0/0/0]quit #退出

如图所示：

1. 查看R1接口地址，命令如下：

#查看ip接口的简要信息
[R1]display ip interface brief

技术要点

<R1>system-view
[R1]interface g0/0/0
#（1）点分十进制，命令如下
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.12.1 255.255.255.0 #配置ip地址和子网掩码
#（2）前缀长度，命令如下
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.12.1 24 #配置ip地址和子网掩码
[R1-GigabitEthernet0/0/0]

2. 查看R2接口地址，命令如下：

#（2）R2配置，命令如下
<Huawei>system-view   #进入系统视图
[Huawei]undo info-center enable #关闭路由器输出信息
[Huawei]sysname R2 #修改设备名为R2
[R2]interface g0/0/1 #进入接口G0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]ip address 192.168.12.2 24  #配置ip地址和子网掩码
[R2-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown #打开接口
[R2-GigabitEthernet0/0/1]quit #退出

（4）实验调试

R1访问R2，使用ping命令进行调试，执行如下：

<R1>ping 192.168.12.2

如图所示：

2.2. 实验2：子网地址配置

（1）实验目的

掌握子网地址的配置方法

（2）实验拓扑

（3）实验步骤

1、路由器R1的配置，命令如下：

<Huawei>
<Huawei>system-view
[Huawei]undo info-center enable
[Huawei]sysname R1
[R1]interface g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 172.16.1.1 24  
[R1-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown
[R1-GigabitEthernet0/0/0]quit

如图所示：

2、路由器R2的配置，命令如下：

<Huawei>
<Huawei>system-view
[Huawei]undo info-center enable
[Huawei]sysname R2
[R2]interface g0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]ip address 172.16.1.2 24  
[R2-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown
[R2-GigabitEthernet0/0/1]quit

如图所示：

（4）实验调试

<R1>ping 172.16.1.2

如图所示：

（5）技术要点

172.16.1.0/24是172.16.0.0/16的一个子网
（1）子网掩码：255.255.255.0
（2）网络地址：172.16.1
（3）广播地址：172.161.255
（4）主机地址：172.16.1.1 ~ 172.16.1.254

2.3. 实验3：节点地址配置

（1）实验目的

掌握节点地址的配置方法

（2）实验拓扑图

（3）实验步骤

1、路由器R1的配置，命令如下：

<Huawei>system-view
[Huawei]undo info-center enable
[Huawei]sysname R1
[R1]interface g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 172.16.1.0 16  
[R1-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown
[R1-GigabitEthernet0/0/0]qui

如图所示：

2、路由器R2的配置，命令如下：

<Huawei>system-view
[Huawei]undo info-center enable
[Huawei]sysname R2
[R2]interface g0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ip address 172.16.2.0 16  
[R2-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown
[R2-GigabitEthernet0/0/0]quit

如图所示：

（4）实验调试

<R1>ping 172.16.2.0

如图所示：

三. IP地址配置命令汇总

命令	作用
interface g0/0/0	进入接口G0/0/0
ip address	配置ip地址
undo shutdown	打开接口
display ip interface brief	查看接口的IP简要信息