CCNA课程全PPT

1 CCNA 郑州长城学校 陈华珍 Tel:15303834822 2 . 主要内容 课时分配 推荐参考书 课程内容 学习方法 学习网址 思科认证介绍 3 . 课时分配和参考教材 总学时： 17大课（理论 17课时，下午实验练习 ) 教材： CCNA学习指南中文第六版 Todd Lammle 电子工业出版社 4 . 课程教学目标 理解网络体系结构与基本原理，以及局域网三层设计模型； 掌握 Intranet子网设计与规划方法； 掌握以 Cisco设备作为典型的交换机、路由器的基本应用和配置方 法； 理解应用 RIP、 OSPF、 EIGRP路由协议进行局域网互联技术； 掌握 Intranet路由、交换设备配置与管理； 掌握 STP、 VLAN、 VTP、 CDP等二层交换技术； 掌握 Intranet的访问控制技术以及 Intranet的 Internet访问技术 等。 5 . 学习方法 原则：理论与实践相结合 理论部分： 1. 根据书本内容和 CCNA考试要求教学。 2. 学习使用网络资源，参与论坛讨论等方式。 实践部分： 1. 按照要求完成实验内容。 2. 完成书本上章节练习题以及思科网站习题。 6 . 学习网址 思科网站： http:/ 参考网站： http:/ http:/ http:/ 7 . 思科认证 思科认证介绍 CCNA 思科认证网络工程师 CCNP 思科认证资深网络工程师 CCIE 思科认证专家 8 . 思科认证介绍 Cisco认证是世界著名的计算机厂商 思科 公司推出的一套测试和评估专业技术人员技术 水平的认证体系，可以证明技术人员具有精通 Cisco公司某项产品的安装、维护、开发和支 持计算机系统工作的能力。 Cisco认证是在互联网界具有极大声望的网络 技能认证。其总体认证体系包括路由和交换网 络支持（售后工程师认证体系），路由和交换 网络设计（售前工程师认证体系）和广域网交 换网络设计和支持几大部分。同时， Cisco公 司还新增了有关网络安全方面的认证。 在前面几项认证考试中，目前国内外需求量最 大，也是参加人数最多的，是路由和交换网络 支持认证，即 Cisco的售后工程师认证体系！ 目前在国内的市场也日渐扩大！ 9 . CCNA 思科认证网络工程师 CCNA认证表示具备基本的和初步的网络知识。可以为小型网络安装、配置 和操作 LAN、 WAN和拨号接入服务，其中包括但不仅限于下列协议： IP、 IGRP、串行、帧中继、 IP RIP、 VLAN、 RIP、以太网和访问列表。 考试科目 640-802 报考资格 报考 CCNA不需要具备任何正式的前提条件，可携带身份证件直接报名。 考试费用 每门考试 150美元考试时间 任意时间，由考生自定 考试地点 在思科授权中心报考 教材资料 主要以 Cisco出版 思科网络技术学院 和 认证指南 以及 Sybex出版的 学习指南 系列为主 证书有效期 CCNA认证的有效期为三年 10 . CCNP 思科认证资深网络工程师 CCNP认证表示精通或者熟知网络知识。拥有 CCNP资格的网络人士可以为拥 有从 100 到超过 500个节点的网络的企业组织安装、配置和诊断局域网和广 域网。认证内容着重于安全、融合网络、服务质量（ QoS）、虚拟专用网（ VPN）和宽带技术等主题。 考试科目 方案一： 642-902+642-812+642-825+642-831 方案二： 642-891+642-821+642-831 考试费用 每门考试 150美元考试时间 任意时间，由考生自定 考试地点 在 VUE考试中心报考 教材资料 主要以 Cisco出版 思科网络技术学院 和 认证指南 以及 Sybex出版的 学习指 南 系列为主 证书有效期 CCNP认证的有效期为三年 11 . CCIE 思科认证专家 CCIE认证是目前 Cisco认证体系中最顶级的证书。其中路由和交换方向的认 证内容着重于安全、融合网络、服务质量（ QoS）、虚拟专用网（ VPN）和 宽带技术等主题。 考试科目 350-001(路由和交换方向 ) 考试费用 笔试 300美元，折合人民币 2700元 实验考试 1250美元，折合人民币 10375元 考试时间 笔试任意时间，由考生自定 实验考试需提前预定 考试地点 笔试在 VUE考试中心报考 实验考试在国内只有北京和香港两个考点 教材资料 主要以 Cisco出版系列为主，涉及书籍众多 证书有效期 CCIE认证的有效期为两年 12 . 思科网站使用方法 注册网站： http:/ 步骤： 1、使用 ID和密码登入网站。 2、接受协议 3、用户名，密码（以后登陆可以使用） First name 、 Last name Email address、 时区 “ 8”等。 13 第一讲 网际互联 14 . 主要内容 1.网际互联基础知识 2.OSI与 TCP/IP网络模型 以太网（ Ethernet）组网 3.Ethernet电缆的连接 4.数据封装 5.Cisco的 3层层次模型 15 . 1.网际互联基础知识 网络分段 冲突域与广播域 冲突域与广播域个数的计算方法 16 . 网络互连设备 17 . 网络互连设备 路由器 路由器工作在 OSI的第三层，将数据包从一个网络路由到另一个网络 ，使用数据包的目的 IP地址进行数据转发。通常意义上的网络互联指 得就是通过路由器互联网络。 功能 数据包转发 数据包过滤 网络之间通信 路由选择 路由器用来分割广播域，路由器的每个端口连接的网络就是一个单独 的广播域。 18 . 网络互连设备 真实的路由器 19 . 网络互连设备 交换机、网桥 交换机工作在 OSI第二层，数据链路层，严格意义上说交换机不是用 来互联多个网络的，它们是用来增强互联 LAN的功能 为 LAN中的用 户提供更多的带宽。 交换机互联的多个网络仍然属于同一个，也就是说属于同一个广播域 。这一点与路由器有明显的区别。 交换机可以分割冲突域，但不能分割广播域。 20 . 网络互连设备 交换机、网桥 21 . 网络互连设备 集线器 集线器工作在 OSI的第一层，仅仅提供了物理层上比特的整形、放大 的功能 ， 通常用于延伸局域网的范围。 集线器既不能分割广播域，也不能分割冲突域。 连接在集线器上的多个网络上的所有主机即属于同一个冲突域，又属 于同一个广播域。集线器会导致网络中的拥塞增加，降低网络带宽的 使用率，所以今天已经很少有人使用集线器了。 22 . Hub Hub 又称为 Concentrator（ 集线器 ） 和 多口中继器 ，是工作在物理层的局 域网连接设备，具有多 个端口，可连接多台计 算机。 在局域网中常常将分散 的计算机连接起来，形 成星型拓扑结构的局域 网系统。 Passive Active Intelligent 23 . 网络互连设备 设备类型 工作层次 分割冲突域 分割广播域 集线器 物理层 不 不 交换机 数据链路层 是 不 路由器 网络层 是 是 24 . 冲突域 collision domain 物理上连在一起可能发生冲突的网络分段。 冲突域举例：对讲机通信系统 典型特征： 同一时刻只允许一台主机发送数据，否则冲突就会产生。 这也是冲突域名称的由来。 分割或者隔离冲突域的行为称之为分段（ segmentation）。 问题：哪种设备具备分割冲突域的功能？ 25 . 冲突域 26 . 广播域 broadcast domain 广播：当网络中一台主机同时向所有其他主机发送相同数据。 广播域：指网段上所有设备的集合，这些设备收听该网络中所有的广播。 在一个安静的教室中，同学 A向所有人大声的说了一句话。他的传播范围称之为广播 域。因为他的接收者是所有人。而且广播的另外一个特征是接收者必须听他所说的 内容，这是强制的。 与此比较，同学 A向同学 B说了一句悄悄话。但由于声音过大，整个教室都听见了。 这是广播么？为什么？ 广播特征：除了传播范围面向所有设备外，强制性也是它的特征。 问题： 1. 广播是根据范围划分么？ 2. 分割广播的设备是什么？ 27 . 广播域 28 . 交换机、网桥分段 分割冲突域 网桥分段不分割广播域 上图是两个冲突域，几个广播域 29 . 交换机分割冲突域 30 . 路由器 分割广播域和冲突域 路由器 两个广播域 31 . 路由器 分割广播域和冲突域 32 . 冲突域与广播域个数的计算方法 路由器的每个端口既是一个冲突域又是一个广播域。 交换机的每个端口是一个冲突域但不是广播域。 集线器不分割任何冲突域与广播域。 33 . 冲突域与广播域个数的计算方法（续） 34 . 2.OSI参考模型 OSI模型是层次化的，任何分层的模型都有同样的好处和优势。所有 模型，尤其是 OSI模型的主要意图，是允许不同供应商的网络产品能 够实现互操作。采用 OSI层次模型的优点如下，当然不仅仅是这些 : 将网络的通信过程划分为小一些、简单一些的部件，因此有助于 各个部件的开发、设计和故障排除 通过网络组件的标准化，允许多个供应商进行开发 通过定义在模型的每一层实现什么功能，鼓励产业的标准化 允许各种类型的网络硬件和软件相互通信 防止对某一层所做的改动影响到其他的层，这样就有利于开发 35 . 36 . 37 . 38 . 39 . 40 . 41 . 42 . 43 . 44 . 45 . 46 . 47 . 48 . 49 . 50 . 51 . 数据在七层模型中的运动原则： 网络被分为七层，每层完成不同功能。每层之间是平等关系。 任何当前层的下一次为当前层服务，为了提供这种服务，下层使用该层 协议把上层数据按照协议规定的打包格式封装。加入该层协议信息。 只有通信双方的对等层才能够识别该层信息包。 数据的发送要经过七层中的每一层。且遵循由高层到低层的顺序进行。 该过程叫做数据的封装。 数据的接收要经过七层中的每一层。且遵循由低层到高层的顺序进行， 该过程叫做数据的解封装。 52 . 53 . 54 . 3.以太网组网 以太网（ 局域网组网标准 ）： 采用竞争型的介质访问方法，允许网路上 的所有主机共享同一 条链路的带宽。 1. 带冲突检测的载波侦听多路访问 （ CAMS/CD） 2.退避算法 3.半双工（集线器）和全双工（交换机） 4.以太网寻址（ MAC） 55 . 5.以太网帧类型 ： 56 . 6.以太网的物理层 10base2 10base5 10baseT 100baseTX 100baseFX 1000baseLX 57 . 4.Ethernet电缆的连接 双绞线电缆类型： .直通电缆 使用了 1, 2, 3和 6这些插脚引线。只需进行 1到 1, 2到 2, 3到 3和 6到 6的连接。如 A图在千兆以太网络中，必须使用直通线缆中的 1 8引线。 交叉电缆 使用了 1, 2, 3和 6这些插脚引线。但是 1 3， 2 6，如 C图 反转电缆 使用 1 8线缆， 顺序恰好相反。 如 B图 58 . 如何制作 UTP接头线序 1-3 2-6以太网数据使用 4-5电话线路使用 7-8其他用途 59 . 哪一个更好？ UTP线缆的外铠要压在接头的里面 ,防止里面的线缆受力 60 . 5. Cisco的 3层层次模型 局域网 设计思想 在局域网的设计过程中，分层设计的指导思想被广泛地应用。分层 设计的概念来源于工业界，其目的是将复杂的网络设计问题分解为 多个层次上更小、更容易解决的问题。 分层设计概念与网络体系结构的 OSI分层模型以及 TCP/IP的分层模 型是不同的。前者着重实际的物理网络建设和规划，而后者则着重 逻辑上的网络体系结构理论的研究和协议的实现。这两者的概念不 要混淆。 网络设计的层次化模型 包括核心层 、 分布层 、 接入层三个层次 。 61 . 核心层 (Core Layer) (1) 核心层 (Core Layer) 就是网络的核心，其任务是实现可靠、迅速地传输大量地数据流。 高可靠性，在设计核心层时一定要实现高可靠性，可以采用冗余和容错 多种技术来保证，如增加设备、模块、链路的冗余等等。 高转发速率，在核心层，任何影响数据转发速率的行为都是不被允许的 ，如不允许设置访问控制列表、策略路由以及 Qos等等。核心层设备一般都 是由高端的三层交换机和路由器实现。 Cisco 公司的 Catalyst 6500系列交换机和 7600系列路由器， Cisco 12000系列路由器可以满足更高的要求。华为的产品可以选择 NE80E系列、 锐捷的产品可选择 S9600等。 接入层 接入控制 分布层 路由 、 安 全 核心层 高速数据交换 62 . 分布层 (Distribution Layer) (2) 分布层 (Distribution Layer) 又称汇聚层 ， 它是核心层和接入层的通信点。分配层的主要任务： 访问控制的实现，比如访问控制列表、包过滤和排序。 网络安全和网络策略的实现，包括地址翻译和防火墙。 在 VLAN之间进行路由。 定义广播域和组播域。 Cisco公司的分布层设备主要是 Catalyst 4500和 3700系列三层交 换机。如果选择华为的产品，分布层设备包括 S5600系列。 接入层 接入控制 分布层 路由 、 安全 核心层 高速数据交换 63 . 接入层 (Access Layer) (3) 接入层 (Access Layer) 又称桌面层，主要任务是控制用户和工作组对互连网资源的访问。 首先要考虑的是接入用户的数量，以确定需要的端口数。 其次，要考虑的是用户带宽以及分布层交换机提供的带宽，然后是 安全性考虑，是否需要管理等等。 在局域网中，接入层交换机一般为二层交换机，如 Cisco的 Catalyst 2970系列交换机，华为公司的 S3900等都得到了广泛的应 用。 接入层 接入控制 分布层 路由 、 安全 核心层 高速数据交换 64 . 局域网设计和三层交换机应用（续） 教学楼 服务器群 Catalyst 6509 Catalyst 4500 分布层 接入层 图书馆 办公楼 实验楼 教育网 电信 Catalyst 2960 核心层 Si Si 图例 10Gbps 1Gbps 65 . 第二章 DOD模型和 TCP/IP协议 66 . 过程 /应用层 :定义了结点到结点的应用通信协议以及对用 户界面规范的控制 主机到主机层 :此层功能类似 OSI模型中传输层的功能 ,他 所定义的协议为应用程序提供了在上层的服务 .它主要解 决了如何创建可靠的端到端的通信 ,并确保对数据传送是 无差错的 .它保证了数据包的顺序传送及数据的完整性 . 因特网层 :此层对应于 OSI模型的网络层 ,他所包含的协议 及数据包在整个网络上的逻辑传输 .他注重通过赋予主机 一个 IP地址来完成对主机的寻址 ,他还负责数据包在多种 网络中的路由 . 网络接入层 :负责监视数据在主机和网络之间的交换 .他检 查硬件地址并定义数据的物理传输协议 67 . 2.TCP/IP协议 族 68 . 3.DOD模型和 OSI模型比较 69 . TCP/IP应用层协议 70 . TFTP协议 71 . FTP FTP File Transfer Protocol-文件传输协议 用于传输文件 端口号为 TCP的 21和 20 72 . FTP的工作原理 控制进程 数据传输进程 控制进程 数据传输进程 用户接口 TCP:1505 TCP:21 TCP:20 TCP:1511 客户端使用随机端口连 接服务器的 21端口，用 于传输控制信息，通过 验证则打开 20端口 用于传输数据 客户端软件如 ： CuteFTP 服务器端软件 如： Server-U 随机端口 73 . DNS协议 DNS Domain Name System 域名系统 用来完成域名与 IP地址之间的映射 端口号为 TCP或 UDP的 53 74 . DNS客户端的配置 主机去查找的 DNS服务器 75 . DNS名字空间 arpa int com edu gov mil org net cn us sun eng yale cs eng ai linda robot acm ieee 通用域 国家域 反向域 顶级域 二级域 com edu pku 76 . 通用域 域 描述 Com 商业机构 Edu 教育机构 Gov 政府 Int 国际组织 Mil 美国军事网点 Net 网络 Org 其它组织机构 77 . 电子邮件系统 78 . SMTP协议 79 . POP3协议 80 . DNS工作原理 Local DNS srv Root DNS srv .com DNS srv DNS srv C:WINDOWS system32 driversetchosts 查询 的 IP地址 81 . 传输层的协议 TCP（ Transmission Control Protocol） 传输控制协议 可靠的、面向连接的协议 传输效率低 UDP（ User Datagram Protocol） 用户数据报协议 不可靠的、无连接的服务 传输效率高 82 . TCP的封装格式 源端口号 目标端口号 32位序列号 32位确认号 4位 首部 长度 保留 （ 6位） U R G A C K P S H R S T S Y N F I N 16位窗口大小 16位校验和 16位紧急指针 可选项 数据 0 15 16 31 83 . TCP的连接三次握手 发送 SYN ， 请求建立连接 (seq=100 ctl=SYN) Host A Host B 1 发送 SYN 、 ACK (seq=300 ack 101 ctl=SYN、 ACK) 2 3 发送 ACK (seq=101 ack 301 ctl=ACK) 84 . TCP的四次断开 发送 FIN,请求断开连接 (seq=101 ,ack=301, ctl=FIN， ACK) Host A Host B 1 发送 ACK (seq=301,ack=102 ctl=ACK) 2 4 发送 ACK (seq=102,ack=302 ctl=ACK) 3 发送 FIN,请求断开连接 (seq=301,ack=102 ctl=FIN， ACK) 85 . TCP的差错控制 TCP差错控制的 3种方式 校验和 确认 受损伤的数据段 丢失的数据段 重复的数据段 失序的数据段 确认的丢失 超时 86 . 用户数据包协议（ UDP） UDP:也称为瘦协议 UDP的特点： 不可靠的协议：不排序所要发送的数据段，而且不关心这些数据段 到达目的方时的顺序 无连接的协议： UDP不建立虚电路，并且在数据传送前也不联系目 的方 87 . UDP协议 88 . UDP数据包格式 源端口号：发送数据主机上应用程序 的端口号 目的端口号：目的主机上请求应用程 序的端口号 长度： UDP报头和 UDP数据的长度 校验和： UDP报头和 UDP数据字段两者 的校验和 数据：上层数据 源端口号（ 16） 目的端口号（ 16） 长度（ 16） 校验和 (16) 数据 89 . 主机到主机层几个概念 端口号： 源端口号：用于在 TCP段中区分源主机和目的方主机的应用程序和 进程 目的端口号：告诉接收方主机本次连接建立的目的 公共端口：低于 1024的端口号 随机端口：大于等于 1024的端口号 90 . 几种常见的端口号 TCP UDP Telnet 23 SNMP 161 SMTP 25 TFTP 69 HTTP 80 DNS 53 FTP 21 DNS 53 HTTPS 443 91 . 作用： 路由选择 为上层提供一个简单的网络接 重要性： 在网络层上所有其他协议和高层协议都需要使用到 IP协议， DOD模 型中所有操作都是要通过 IP来完成的。 因特网层的协议 因特网协议 IP 因特网控制报文协议 ICMP 地址解析协议 ARP 逆向地址解析协议 RARP 代理 ARP 因特网层协议 92 . 因特网协议 IP 每个接收了数据报的路由器都是基于数据包目的 IP地址来决定路由的 IP数据包由报头和数据构成 版本（ 4） 源 IP地址（ 32） 选项（ 0或者 32，若有的话） 报头长度（ 4） 优先级和服务类型（ 8） 总长度（ 16） 标识（ 16） 标志（ 3） 分段偏移（ 13） 存活期（ 8） 协议（ 8） 报头校验和（ 16） 目的 IP地址（ 32） 数据（可变） 93 . 因特网协议（续） 版本： IP版本号（ 4） 报头长度： 32位字的报头长度 优先级和服务类型：服务类型描述数据报将如何被处理，前 3位表 示优先级 总长度：包括报头和数据的数据包长度 标识：唯一的 IP数据包值 标志：说明数据是否被分段 分段偏移：如果数据包在装入帧时太大，则需进行分段和重组。分 段功能允许在因特网上存在有大小不同的 MTU 存活期 TTL：在数据包产生时建立在其内部的一个设置，如果这个 数据包在这个 TTL到期时仍没有到达他要去的目的地，那么他将被 丢弃。这个设置将防止 IP包在寻找目的地的时候在网络中循环。 协议：上层协议的端口（ TCP是端口 6， UDP是端口 17）。同样也支 94 . 因特网协议（续） 持网络层协议，如 ARP和 ICMP。 报头校验和：只针对报头的循环冗余校验（ CRC） 源 IP地址：发送站的 32位 IP地址 目的 IP地址：数据包目的方站点的 32位 IP地址 选项：用于网络检测，调试、安全以及更多的内容 数据 :在 IP选项字段后面的就是上层数据 95 . IP报头 协 议字段中可能发现的协议 协议 协议号 ICMP 1 IP in IP(隧道 ) 4 IGRP 9 EIGRP 88 OSPF 89 IPv6 41 GRE 47 第二层隧道 (L2TP) 115 96 . 因特网控制报文协议 (ICMP) ICMP:工作在网络层，被 IP用于提供许多不同的服务。 ICMP是一个管理性 协议，也是 IP信息服务的提供者。它的信息被作为 IP数据报来传送的 ICMP包具有的特性： 能为主机提供有关网络故障的信息 被封装在 IP数据报内 ICMP在网络中的具体应用： 目的不可达 缓冲区满 跳 Ping：在互联网络上检查计算机间物理和逻辑连接的连通性 Traceroute：通过使用超时机制来发现一个数据包在穿越互联网络 时他所经历的路径 97 . 地址解析协议 (ARP) ARP:已知主机的 IP地址在网络上查找它的硬件地址。 ARP工作过程：当 IP有一个数据包需要发送时，它必须 缓冲告诉某 个网络访问协议，接收方主机在本地网络上的硬件地址。如果 IP不 能在 ARP中找到目的方主机的硬件地址，那么它就会使用 ARP去获取 这个地址。 ARP通过发送一个广播包来询问本地网络，要求使用这 一指定 IP地址的计算机应答其自身的硬件地址。 98 . 代理地址解析协议（代理 ARP） 代理 ARP：它可以帮助某个子网中的主机，在不重新配置路由甚至 默认网关的情况下，发送数据到远程子网。 优点：它可以在网络中增加一台路由器，而不扰乱在同一个网络上 的其他路由器的路由表。 缺点：会明显增加网络分段中传输的业务量，并且网络中的主机也 将会保持比正常时大许多的 ARP表，并以此来处理全部的 IP到 MAC地 址映射 代理 ARIP并不是一个真正独立的协议，它只是路由器上运行的一个 代表某些其他设备的服务，主机会以为它们在与这些设备共享同一 个子网，但实际上这些设备是被某个路由器所分隔开的 99 . 二进制和十进制间的转换 一、二进制转换到十进制 二、十进制到二进制的转换 100 . IP寻址 IP地址：是 IP网络上每台计算机的数字标识符，它指明了在此网络 上某个设备的位置 IP地址是个软地址 IP寻址允许在某网络上的主机与另一个不同网络上的主机进行通信 ，并在此过程中无需考虑这两台主机所在具体局域网的类型差异 101 . IP寻址 位：一位就是一个 0或 1代码 字节： 8位 0、 1代码 8位位组 网络地址：在将数据包发送到远程网络的路由中使用的名称。例如 ： 192.168.1.0 广播地址：被应用程序和主机用来将信息发送给网络上所有结点的 地址 .例如： 255.255.255.255 组播：允许存在多个接收者来接收信息，但又不将信息泛发给广播 域中所有的主机。 224.0.0.9 102 . 分层的 IP寻址方案 IP地址（采用 分层结构 ）：便于路由选择，提高路 由想效能 网络地址（网络号）：唯一指定一个网络 结点地址（主机地址）：在一个网络中唯一标识每台计算机 103 . 私有地址 IP地址类别 私有地址空间 A 10.0.0.0至 10.255.255.255 B 172.16.0.0至 172.31.255.255 C 192.168.0.0至 192.168.255.255 104 . 第三章 子网划分、变长子网掩码和 TCP/IP排错 为什么要子网划分？ 缩减网络流量 优化网络性能 简化管理 可以更为灵活地形成大覆盖范围的网络 减少 IP地址的浪费 105 . IP零子网和创建子网 1.IP零子网：在网络设计中可以使用第一个和最后一个子网。命令格 式： ip subnet-zero 2.如何创建子网？ 确认所需要的网络 ID数 确认每个子网中所需要的主机数 3.子网掩码：是一个 32位的值，接收 IP数据包的一方可以 IP地址的主 机号部分中区分出子网 ID号地址 4.无类的内部域路由（ CIDR）：子网掩码以斜线（ /），子网掩码最多 /30；大部分公司都会首选使用 A类网络地址 106 . 默认的子网掩码 类型 格式 默认子网掩码 斜线符 A 网络 .结点 .结点 .结点 255.0.0.0 /8 B 网络 .网络 .结点 .结点 255.255.0.0 /16 C 网络 .网络 .网络 .结点 255.255.255.0 /24 107 . C类地址的子网划分 子网位必须是由左向右进行定义的，中间不能跳过某些位 C类地址子网如何划分： 被选用大的子网掩码会产生多少个子网？ 每个子网中又会有多少个合法的主机号可用？ 合法的子网号是多少？ 每个子网的广播地址是多少？ 在每个子网中，哪些是合法的主机号？ 108 . C类地址子网划分实例 实例 1： 网络地址 =192.168.10.0 子网掩码 =255.255.255.128（ /25） 子网地址 0 128 第一个主机号 1 129 最后一个主机号 126 254 广播地址 127 255 109 . 实例 2： 网络地址 =192.168.10.0 子网掩码 =255.255.255.192（ /26） C类地址子网划分实例（续） 子网地址 0 64 128 192 第一个主机号 1 65 129 193 最后一个主机号 62 126 190 254 广播地址 63 127 191 255 110 . 实例 3： 结点地址 =192.168.10.33 子网掩码 =255.255.255.224 判断这个 IP地址的子网和广播地址？ 块尺寸： 256-224=32 有效子网： 0 32 64 128 192 224 广播地址：下一个子网地址前面的数据 C类地址子网划分实例（续） 111 . C类地址子网划分练习 练习 1： 网络地址 =192.168.10.0 子网掩码 =255.255.255.224 练习 2：网络地址 =192.168.10.0 子网掩码 =255.255.255.240 练习 3：网络地址 =192.168.10.0 子网掩码 =255.255.255.248 练习 4：网络地址 =192.168.10.0 子网掩码 =255.255.255.252 112 . B类地址子网划分实例 与 C类划分类似，网络号部分增加了 0，并且在广播地址的第四个八位位 组部分增加了 255 实例 1： 网络地址 =172.16.0.0 子网掩码 =255.255.128.0 子网号 0.0 128.0 第一个主机号 0.1 128.1 最后一个主机号 127.254 255.254 广播地址 127.255 255.255 113 . B类地址子网划分实例（续） 实例 2： 网络地址 =172.16.0.0 子网掩码 =255.255.192.0 子网号 0.0 64.0 128.0 192.0 第一个主机号 0.1 64.1 128.1 192.1 最后一个主机号 63.254 127.254 191.254 255.254 广播地址 63.255 127.255 191.255 255.255 114 . B类地址子网划分练习 练习 1： 网络地址 =172.16.0.0 子网掩码 =255.255.240.0 练习 2： 网络地址 =172.16.0.0 子网掩码 =255.255.254.0 练习 3： 网络地址 =172.16.0.0 子网掩码 =255.255.255.0 115 . 练习 4： 网络地址 =172.16.0.0 子网掩码 =255.255.255.128 练习 5： 网络地址 =172.16.0.0 子网掩码 =255.255.255.192 练习 6： 网络地址 =172.16.0.0 子网掩码 =255.255.255.224 B类地址子网划分练习（续） 116 . A类地址子网划分 实例 1： 网络地址 =10.0.0.0 子网掩码 =255.255.0.0 子网号 10.0.0. 0 10.1.0.0 10.254. 0.0 10.255.0. 0 第一个主机号 10.0.0. 1 10.1.0.1 10.254. 0.1 10.255.0. 1 最后一个主机 号 10.0.25 5.254 10.1.255 .254 10.254. 255.254 10.255.25 5.254 广播地址 10.0.25 5.255 10.1.255 .255 10.254. 255.255 10.255.25 5.255 117 . A类地址子网划分练习 练习 1： 网络地址 =10.0.0.0 子网掩码 =255.255.240.0 练习 2： 网络地址 =10.0.0.0 子网掩码 =255.255.255.192 118 . 可变长子网掩码（ VLSM） VLSM:在一个网络中存在不同长度的子网掩码。 有类路由：在有类区域内的所有端口都使用相同的子网掩码 如何实现 VLSM？将块尺寸和图表绘制 (可从最大尺寸块开始，并依次划分 到最小 )联合起来创建 VLSM掩码 119 . C类网络创建 VLSM时使用的块尺寸 前缀 掩码 主机数 块尺寸 /25 128 126 128 /26 192 62 64 /27 224 30 32 /28 240 14 16 /29 248 6 8 /30 252 2 4 120 . 汇总 汇总：路由聚集，允许路由选择协议将多个网络用一个地址来进行通告 。其目的是压缩路由器上路由表的尺寸以节省内存，同时它还可以缩 短 IP解析路由表并找到到达远端网络路径所需要的时间。 汇总方法：汇总的网络地址总是这个块中的第一个网络地址，汇总掩码 原掩码减去以块为大小被用作表示的掩码位。 练习：汇总地址 192.168.144.0/20,根据可以推出主机地址范围是多少 ？ 121 . IP寻址排错 1.打开 DOS窗口 PING 127.0.0.1，成功表示 IP协议栈被初始化过 2.在 DOS窗口下， PING 本地主机的 IP地址，成功说明本身网卡功能正 常 3.在 DOS窗口下， PING网关，成功表明 NIC已经连接到网络并且可以与 本地网络进行通信 4.PING 远程服务器，成功表明本地主机与远端服务器之间进行 IP通信 122 . 第四章 Cisco互联网络操作系统（ IOS）和安全 设备管理器（ SDM） IOS： Cisco互联网络操作系统（ IOS） ,是 Cisco路由器和交换机的核心 ，用于完成资源定位及对底层硬件接口和安全的管理操作。是一个提 供路由、交换、网络互连及远程通信功能的专有内核。 Cisco路由器 IOS软件负责完成的工作： 加载网络协议和功能； 在设备间连接高速流量； 在控制访问中添加安全性，防止未授权的网络使用； 为简化网络的增长和冗余备份提供可缩放性； 为连接到网络中的资源提供网络的可靠性。 123 . 连接到 Cisco路由器的方式 通过控制台端口进行连接： a，通过串行接到 RJ-45连接。 B，通过 反转线缆连接 通过辅助端口进行连接（带外管理）：设置 MODEM 利用 Telnet通过网络来登录（带内管理） 124 . 2800系列路由器 ISR：综合服务路由器，具有具有内置的安全服务 SDM:安全设备管理器，专为 Cisco路由器设计的基于 WEB的设备管理工具 ，通过 WEB页面配置路由器 125 . 路由器启动过程 开机自检 (POST) 从闪存中查找 Cisco IOS,闪存是一个可电子擦写、可编程的只读存储器 - EEPROM 加载配置文件（启动配置），默认存储在非易失 RAM（ NVRAM）中 126 . 路由器模式概述 用户模式：用来查看统计信息，通过 enable进入特权模式 ,通过 Logout推出控制台 #特权模式：查看并修改路由器的配置，通过 disable返回到用户模 式 （ config） #全局配置模式：可以修改和配置路由器，启动配置（ startup-config）、运行配置 (running-config) (config-if)#接口配置模式： interface (config-subif)#子接口配置模式：创建逻辑接口 (config-router)#路由协议配置模式： （ config-line）用户模式口令： 127 . 编辑和帮助功能 高级编辑功能：？ Show history: 默认显示最近输入过的 10条命令 Show terminal:显示终端配置和命令历史缓存空间大小 Terminal history size :改变历史缓存空间的大小 Show version:提供系统硬件的基本配置显示、软件版本号及引导映像 Show interface Show ip interface brief 128 . 路由器和交换机管理配置 设置主机名： hostname 标志区（日期信息标志区 MOTD） :banner motd# (消息编辑完毕，要回 车，然后是定界符，最后在回车 ) 设置口令：启动加密口令 enable secret ,启用口令 enable password 129 . 路由器和交换机管理配置 (续 ) 辅助口令设置： line aux passwor login 控制台口令设置： line console password login Exec-timeout 0 0：设置控制台 EXEC会话超时值为 0，绝不允许超时。 Logging synchronous:可以阻止由于不稳定而产生恼人的控制台信息， 中断你所进行的输入 Telnet口令： line vty 0 5 password login 130 . 设置安全外壳 设置安全外壳 (ssh): 设置用户名： hostnamr 设置域名： ip domain-name 产生加密密钥： crpto key generate rsa general-keys modulus 为 SSH会话设置最大空闲定时器： ip ssh time-out 为 SSH连接设计最大失败尝试值： ip ssh authentication- retries 连接到路由器的 VTY线路上： line vty 0 5 配置 SSH并将 Telnet作为访问协议： transport input ssh telnet 131 . 加密手工用户模式口令和启用口令 Service password-encryption 132 . 接口配置描述 Int s0/0 Description 133 . 使用 DO命令 从 12.3版本开始支持此功能：在配置模式下查看配置文件和统计数据的 命令 Do show run 134 . 动态路由 动态路由：使用协议来查找网络并更新路由表的配置 路由选择协议： 内部网关协议 (IGP)：同一个自治系统 (AS)中的路由器间交换路由 选择信息 外部网关协议 (EGP):不同自治系统间通信 自治系统 (AS):一个共同的管理域下的网络集合，同一个 AS中的所有路由 器共享相同的路由表信息 管理距离 (AD)：用来衡量接收来自相邻路由器上路由选择信息的可信度 路由表选取路由： 先检查 AD，具有较低 AD值的路由将被放置在路由表中 AD相同，路由协议的度量值（跳数或链路带宽）最低的路由将被 放置路由表中 AD和度量值都相同，负载均衡（所发送的数据包平分到每个链路 上） 135 . 默认管理距离 路由源 默认 AD 连接接口 0 静态路由 1 EIGRP 90 IGRP 100 OSPF 110 RIP 120 External EIGRP 170 未知 255 136 . 路由选择协议 距离矢量：通过判断距离查找到达远程网络的最佳路径。 RIP和 IGRP都是 距离路由选择协议，他们发送整个路由表到直接相邻的路由器。 链路状态：路由器中存放三个表，一个表用来跟踪直接相连接的邻居， 一个用来判断整个互联网络的拓扑，一个用于路由选择表 混合型：将距离矢量和链路状态两种协议结合起来的产物， EIRGP 137 . 距离矢量路由选择协议 距离矢量路由选择协议：距离矢量路由选择算法发送完整的路由选择表 到相邻的路由器，相邻路由器将接收到路由表项与自己原有的路由表 进行组合，以完善路由器的路由表，也称作传言路由。 RIP：使用跳数决定到达某个互联网络的最佳路径。 可以 6个相同开销的链路实现负载均衡（默认四条） 针孔拥塞：链路开销相同，但每条路由的带宽不一样。 路由器处于汇聚时，没有数据被传递的。 RIP汇聚时间比较缓慢 路由环路：由于每台路由器不能同时或者同时完成路由表的更新。 138 . 路由环路 最大跳计数： RIP允许跳数最大可以达到 15 水平分割：限制路由器不能按接收信息的方向去发送信息 路由中毒：发生故障的路由器产生一个无穷大路由信息 保持关闭：设定抑制定时器阻止定期更新消息去恢复一个不断翻动的路 由 139 . 路由信息协议（ RIP） 距离矢量路由选择协议 每隔 30秒发送一个完整的路由表到所有激活的接口 RIP使用跳数来决定到达远程网络的最佳方式，允许最大跳数为 15跳 RIP版本 1是有类路由选择：网络中所有设备必须使用相同的子网掩码 RIP版本 2是无类路由选择：利用路由更新来传送子网掩码 140 . RIP定时器 路由更新定时器：用于设置定期路由更新的时间间隔（默认 30秒），在 这个间隔里，路由器发送一个自己的路由表的完整拷贝到所有相邻的 路由器 路由失效定时器：一个路由成为无效路由之前需要等待的时间（ 180秒） ，如果路由在这个期间内还没得到这个路由的任何更新消息，这个路 由就被认定为失效路由。 保持失效定时器：当收到指示某个路由为不可达的更新数据包时，路由 器将会进入保持失效状态，这个状态将会一直持续到一个带有更好度 量的更新数据包被接收到或者这个保持失效定时器到期。默认 180秒 路由刷新定时器：某个路由成为无效路由并将它从路由表中删除的时间 间隔（ 240秒） 141 . 配置 RIP RIP版本 1配置 (config)#router rip (config-router)#network 通告的有类网络地址 抑制 RIP传播 (config-router)#passive-interface serial 0/0 被动接口：阻止接口发送 RIP更新广播到外界，但可以接收 RIP更新 RIP版本 2配置 (config)#router rip (config-router)#version 2 (config-router)#network 通告的无类网络地址 142 . RIPv1与 RIPv2 RIPv1 RIPv2 距离矢量 距离矢量 最大跳计数时 15 最大跳数计数是 15 有类 无类 不支持 VLSM 支持 VLSM 不支持不连续网络 支持不连续网络 143 . 内部网关路由协议 (IGRP) Cisco专用的距离矢量路由选择协议 默认 100跳，最大 255跳。默认使用带宽和线路延迟作为最佳路由的量度 配置： (config)#router igrp 10 (conifg-router)#通告的有类网络地址 144 . IGRP与 RIP IGRP RIP 可以被用于大型互联网络 最好工作在较小型的网络中 在配置中使用自治系统 不需要使用自治系统号 每 90秒发送一次完整的路由表更新 每 30秒发送一次全路由表更新 管理距离 100 管理距离 120 使用带宽和延迟量度，最大跳 255 使用跳量度，最大 15 145 . 验证配置 Show ip route Show ip protocols Show ip interface brief Debug ip rip 146 . 第七章 EIGRP和 OSPF EIGRP的特点： 通过协议相关模块支持多种网络层协议，例如： IP和 IPv6 无类路由选择协议 支持 VLSM/CIDR 支持汇总和不连续的网络 有效的邻居发现、 基于可靠传输协议 (RTP)的通信 基于弥散更新算法 (DUAL)的最佳路径选择 147 . 建立邻居的条件 收到 hello或 ack： EIGRP使用 Hello分组来发现、验证和重新发现邻 居路由器， EIGRP以固定的时间间隔发送 Hello分组，默认 Hello间 隔与接口的带宽和类型有关，除小于或等于 1.544Mb/s的多点帧中 继链路是 60秒外，其他链路都是 5秒。 Hello分组使用组播地址 224.0.0.10发送。 EIGR路由器在交互期间，使用 ACK分组来表示收 到了 EIGRP分组，与多播 Hello分组不同，确认分组是单播，只发往 特定的路由器。 具有匹配的 AS号：不同 AS中的路由器不会共享路由信息 具有相同的度量（ K值）： EIGRP利用带宽、延迟、负载、可靠性和 MTU作为选择最佳路径的量度。 148 . EIGRP表 邻居表：当发现一个新邻居，这个邻居的地址和接口信息保存在 RAM中的邻居表内。 拓扑表：由协议相关模块生成，并且根据扩散更新算法来操作，它 包含路由器学到的所有目的地的路由条目，所学到的到某个目的地 的所有路由都维护在拓扑表中。 路由表：路由表中保存着当前使用着的用于路由判断的路由 邻居和拓扑表都保存在 RAM中，路由表也保存在 RAM中，它收集的信息只 来源于拓扑表 149 . 几个重要概念 可行距离：到达远程网络的最佳路径。其值 =被报告或被通告距离 +报告 此路由的邻居的度量值 被报告 /被通告距离：由邻居报告的到达远程网络的度量 可行继任者：它报告的距离比可行距离差，被用作一条备份路由。 EIGRP 拓扑表最多可以保持 6个可行的继任者。但只有继任者才会放置在路 由表中。 继任者：到达远端网络的最佳路由，是转发业务量的路由，被存在路由 表中 可靠传输协议（ RTP）：用来管理 EIGRP路由器间消息的通信。如果 EIGRP没有从某个邻居那里得到应答，它将使用单播来重发同样的数 据，直到 16次后，仍没有得到应答，则此邻居将被宣告死亡。通过为 每个数据包指定一个序列号，路由器可以保持对所发信息的跟踪。 弥散更新算法（ DUAL）：维持到达远程网络的最佳路径。 150 . 配置 EIGRP (config)#router eigrp 自治系统号 (config-router)#net 通告的网络（可以是有类也可无类网络） (config-router)#no auto-summary 关闭自动汇总功能 （ config-router） #redistribute 其他路由协议 度量值 （ config-router） #maximum-paths 负载均衡链路数量 (config-router)#metric maximum-hops 跳数 (config-router)#passive-interface 接口 此接口阻止发送或接收 Hello数据包，所以此接口即不发送更新也不接收更新。 151 . 验证 EIGRP Show ip route eigrp：显示路由表中的 EIGRP项目 Show ip eigrp neighbors：显示所有 EIGRP的邻居 Show ip eigrp topolopy:显示 EIGRP拓扑表中的项目 Show eigrp packet：显示在两台相邻路由器之间发送 /接收的 Hello数 据包 Show ip eigrp notification:显示当 EIGRP出现在网络上时它的变化和 更新