TCPIP协议与IP路由课件

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,整理ppt,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,LOGO,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,整理ppt,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,整理ppt,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,6,章,TCP/IP,协议与,IP,路由,整理ppt,1,第6章 TCP/IP 协议与IP路由整理ppt1,学习目标,熟悉,TCP/IP,各层协议,明确路由协议及其作用,掌握,IP,地址,掌握路由器,IP,地址配置,整理ppt,2,学习目标熟悉TCP/IP各层协议整理ppt2,6.1 TCP/IP,协议,TCP/IP,指的是整个,TCP/IP,协议族，它是一个具有四层结构的协议系统，由若干协议组成，这四个层次由高到低依次是：,应用层、传输层、,Internet,层和网络接口层,。我们把这样的协议组合称为,TCP/IP,协议栈，也称之为,TCP/IP,模型。,整理ppt,3,6.1 TCP/IP协议TCP/IP指的是整个TCP/IP协,6.1.2 TCP/IP,各层协议简介,TCP/IP,实际上是许多具体协议的总称。,应用层,传输层,网际层,网络接口层,整理ppt,4,6.1.2 TCP/IP各层协议简介 TCP/IP实际上是,1,、应用层,TCP/IP,的应用层与,OSI,参考模型的应用层、表示层、会话层相对应。除了,HTTP,外主要的协议还有：,Telnet,远程登录协议：通过网络提供远程登录的终端仿真服务。,FTP,文件传输协议：用以进行交互式文件传输。,SMTP,简单邮件传输协议：用来在网络上传送电子邮件。,DNS,域名服务：用来把主机域名解析成,IP,地址。,NFS,网络文件系统：允许网络上的其他机器共享主机目录。,整理ppt,5,1、应用层TCP/IP的应用层与OSI参考模型的应用层、表示,2,、传输层,传输层提供端到端的数据传送服务。,1,）传输控制协议,(TCP,协议）,TCP,面向高层应用提供了,全双工,的、确认重传的、带控制流的传输服务，它,允许数据包无差错地、可靠地传到目标主机,。,TCP,可同时支持不同高层协议的应用。,2,）用户数据报协议（,UDP,协议）,UDP,协议在传输层上提供,无连接,的数据报传输，它,不保证数据包一定能够到达目标主机,，即不能解决诸如报文丢失、重复、失序和流控等问题。传输的可靠性靠应用层的协议来保证。,UDP,本身忽略可靠性，而优先考虑传输速度问题，因此其传输效率较,TCP,高。,整理ppt,6,2、传输层传输层提供端到端的数据传送服务。整理ppt6,补充知识：全双工,全双工是通讯传输的一个术语,单工就是在同一时间只允许一方向另一方传送信息，而另一方不能向一方传送,全双工（,Full Duplex,）是指在发送数据的同时也能够接收数据，两者同步进行，这好像我们平时打电话一样，说话的同时也能够听到对方的声音。目前的网卡一般都支持全双工。,整理ppt,7,补充知识：全双工全双工是通讯传输的一个术语 整理ppt7,补充知识：半双工,半双工（,Half Duplex,），所谓半双工就是指一个时间段内只有一个动作发生。,举个简单例子，一条窄窄的马路，同时只能有一辆车通过，当目前有两量车对开，这种情况下就只能一辆先过，等到头儿后另一辆再开，这个例子就形象的说明了半双工的原理。早期的对讲机、以及早期集线器等设备都是基于半双工的产品。随着技术的不断进步，半双工会逐渐退出历史舞台,.,整理ppt,8,补充知识：半双工半双工（Half Duplex），所谓半双工,补充知识,全双工以太网使用两对电缆线，而不是像半双工方式那样使用一对电缆线。全双工方式在发送设备的发送方和接收设备的接收方之间采取点到点的连接，这意味着在全双工的传送方式下，可以得到更高的数据传输速度。,网卡的全双工（,Full Duplex,）是指网卡在发送数据的同时也能够接收数据，两者同步进行，这好像我们平时打电话一样，说话的同时也能够听到对方的声音。目前的网卡一般都支持全双工。,整理ppt,9,补充知识全双工以太网使用两对电缆线，而不是像半双工方式那样使,3,、网际层,(Internet,层,),网际层由,IP,和,ICMP,等协议组成 。,IP,协议的,主要功能,是屏蔽所有低层的具体细节，向上层提供统一的通信服务。其中的,核心是数据报路由,。,IP,协议的,特点,是使用,IP,地址用于标识计算机所属的网络及主机号，以确定计算机的位置，实现寻址。,整理ppt,10,3、网际层(Internet层)网际层由IP和ICMP等协议,3,、网际层,地址解析协议（,ARP,）和逆向地址解析协议（,RARP,）是该层两个较为重要的协议。,前者用来把,IP,地址映射成主机的物理地址，即媒体访问控制地址,MAC,，使得数据报能最终到达目标主机；后者则相反，用来把物理地址映射成,IP,地址，如无盘工作站的,IP,地址的获取，就是,RARP,的具体应用。,整理ppt,11,3、网际层地址解析协议（ARP）和逆向地址解析协议（RARP,3,、网际层,(Internet,层,),在,Internet,层，,IP,协议封装的数据报文能够被路由器从一个子网传送到另一个子网，故称,IP,协议是可路由的协议,.,IP,数据报的路由称为,IP,路由,。,通过配置路由器，使,IP,数据报在路由器之间传送并到达目标网络，相关的配置称为,IP,路由配置,。,整理ppt,12,3、网际层(Internet层)在Internet层，IP协,4,、网络接口层,这一层在,TCP/IP,模型中没有实质性的内容，是该模型的一个缺陷。,该层对应于,OSI,参考模型的物理层和数据链路层，可参考,OSI,参考模型中这两层的协议,整理ppt,13,4、网络接口层这一层在TCP/IP模型中没有实质性的内容，是,OSI,七层模型,TCP/IP,第七层：应用层,应用层,第六层：表示层,FTP(,文件传输协议,),，,Telnet(,远程登录,),，,SMTP(,简单邮件传输协议,),，,SNMP(,简单网管协议,),，,NFS(,网络文件系统协议,),等,第五层：会话层,第四层：传输层,传输层,TCP,、,UDP,第三层：网络层,网际层,IP,路由协议如,RIP,等，,ICMP,，,ARP,，,RARP,第二层：链路层,网络接口层,第一层：物理层,表,6.1 TCP/IP,与,OSI,的七层模型的对比,整理ppt,14,OSI七层模型 TCP/IP 第七层：应用层 应用层 第六层,6.2,路由协议与,IP,路由配置,在网际层传输的数据报，欲到达不同网络的目标主机，则必含有到达目标的路由信息。路由信息的获取，是连网设备路由器的功能。路由器必须知道网络上的路由信息，即目标网络怎样到达，才能使对数据报的传输路径做出正确的选择。,对于简单的网络，可以手工指定到达目标网络的路径，这称之为,静态路由配置,。对于复杂的网络，则必须要通过对路由器配置路由协议来实现路由选择，这称之为,动态路由配置,。在使用,IP,协议的网络中所做的静态和动态路由配置通称,IP,路由配置。,整理ppt,15,6.2 路由协议与IP路由配置 在网际层传输的数据报，欲到达,6.2,路由协议及其作用,1.,路由协议的概念,路由协议是指通过使用不同的路由算法来选择最优路由的协议，全称路由选择协议。,常用的路由协议有,RIP,，,IGRP,，,OSPF,，,BGP,和,EGP,等。,2.,作用,路由协议控制路由器的路由表的自动生成，使路由器相互交换网络上的路由信息。,整理ppt,16,6.2 路由协议及其作用1. 路由协议的概念整理ppt16,在,Internet,上，路由协议使路由器交换路由信息，及时动态更新路由表中的路由项，以保证路由表中的路由信息是最新的。,线路故障、路由器设备故障或者新的路由器加入等网络环境的变化，路由协议都会及时地更新路由表，以保证路由表的正确。,TCP/IP,支持的路由协议称为,IP,路由协议 。,整理ppt,17,在Internet上，路由协议使路由器交换路由信息，及时动态,1.,网络协议与路由协议的关系,网络协议是,在网络中进行传输、通信和路由的协议,，如,TCP/IP,协议族中应用层、传输层和网际层的协议；,路由协议是,一些用来进行某种路由选择算法的协议,。,网络协议是通过路由协议进行传输的,。,整理ppt,18,1. 网络协议与路由协议的关系网络协议是在网络中进行传输、通,2,、内部路由与外部路由协议,将,Internet,划分为若干较小的单位,，这些单位称为,自治系统,（,Autonomous System,，,AS,）。,一个,AS,也是一个互连网络，在,AS,内部的路由器，只要知道本,AS,中各目标网络怎样到达就可以了；而在,AS,之间，则通过,AS,边界上的路由器交换路由信息。这样就可提高路由的效率。,内部路由协议,外部路由协议,整理ppt,19,2、内部路由与外部路由协议 将Internet划分为若干较小,A,、内部路由协议,用在,AS,内部的路由协议,称为,内部路由协议,内部路由协议在早期的,RFC,文档中称为内部网关协议（,Interior Gateway Protocol,），这里的网关指的就是路由器。,内部路由协议是在一个自治系统内部使用的路由协议，如,RIP,、,OSPF,和,IGRP,协议。不同的自治系统可以随意选择不同或相同的内部路由协议。,本学期课程主要详细讨论常用的内部路由协议,整理ppt,20,A、内部路由协议用在AS内部的路由协议称为内部路由协议整理p,B,、外部路由协议,用在,AS,边界路由器上的路由协议,称为,外部路由协议,外部路由协议在早期的,RFC,文档中称为外部网关协议（,External Gateway Protocol,），当数据报要跨越不同的自治系统传输时，在一个自治系统的边界上，需要使用某种路由协议把路由选择信息传递到另一自治系中，这种路由协议称为外部路由协议。,现在使用最多的外部路由协议是,BGP,。,整理ppt,21,B、外部路由协议 用在AS边界路由器上的路由协议称为外部路由,内部路由协议的分类,内部路由协议按照其算法的不同，分为：,距离矢量算法（,Distance Vector,）,路由信息协议（,RIP,）,内部网关路由协议（,IGRP,）,链路状态算法（,Link State,）,开放最短路径优先（,OSPF,）协议,混合算法（,Hybrid,）,增强型内部网关路由协议（,EIGRP,）,整理ppt,22,内部路由协议的分类内部路由协议按照其算法的不同，分为：整理p,路由信息协议（,RIP,）,RIP,只以跳数作为计算度量标准，数据报所经过每一个路由器称为,“,一跳,”,，到目标的跳数越少，就认为路径越优。,整理ppt,23,路由信息协议（RIP）RIP只以跳数作为计算度量标准，数据报,简单互联网络示例,网络 下一跳,10.1.1.0,直连,10.1.2.0,直连,10.1.3.0 10.1.2.2,10.1.4.0 10.1.2.2,10.1.5.0 10.1.2.2,10.1.6.0 10.1.2.2,10.1.7.0 10.1.2.2,网络 下一跳,10.1.1.0 10.1.2.1,10.1.2.0,直连,10.1.3.0,直连,10.1.4.0,直连,10.1.5.0 10.1.4.2,10.1.6.0 10.1.4.2,10.1.7.0 10.1.4.2,网络 下一跳,10.1.1.0 10.1.4.1,10.1.2.0 10.1.4.1,10.1.3.0 10.1.4.1,10.1.4.0,直连,10.1.5.0,直连,10.1.6.0,直连,10.1.7.0 10.1.6.2,网络 下一跳,10.1.1.0 10.1.6.1,10.1.2.0 10.1.6.1,10.1.3.0 10.1.6.1,10.1.4.0 10.1.6.1,10.1.5.0 10.1.6.1,10.1.6.0,直连,10.1.7.0,直连,R1,R2,R3,R4,S0,10.1.6.2,E1,：,10.1.7.1,S1,：,10.1.6.1,E0,：,10.1.5.1,S1,：,10.1.4.1,10.1.4.2,S0,E0,：,10.1.3.1,S0,：,10.1.2.1,S0,：,10.1.2.2,E0,：,10.1.1.1,整理ppt,24,简单互联网络示例 网络 下一跳 网络,内部网关路由协议（,IGRP,）,IGRP,则采用多个参数作为计算度量标准，如：带宽、延迟、负载、可靠性及最大传输单元（,MTU,）。,该协议由,Cisco,公司开发。,整理ppt,25,内部网关路由协议（IGRP）IGRP则采用多个参数作为计算度,开放最短路径优先（,OSPF,）协议,开放最短路径优先（,Open Shortest Path First,，,OSPF,）协议则是典型的基于链路状态算法的路由协议。,OSPF,可以将网络分成不同的区域并作用在这些区域中，这些区域也称为自治系统,AS,（与对整个,Internet,划分自治系统的做法类似，这里是把自治系统再划分为更小的多个系统）。当源地址与目标地址在同一区域时，使用域内路由选择；在不同区域时，使用域间路由选择。,整理ppt,26,开放最短路径优先（OSPF）协议开放最短路径优先（Open,增强型内部网关路由协议（,EIGRP,）,增强型内部网关路由协议（,Enhanced IGRP,，,EIGRP,）则同时吸收了距离矢量路由协议和链路状态路由协议的优点，对,IGRP,做了大量的改进，是,Cisco,公司于,20,世纪,90,年代初发布的。,整理ppt,27,增强型内部网关路由协议（EIGRP）增强型内部网关路由协议（,常用的内部路由协议,路由信息协议,（,RIP,）,内部网关路由协议（,IGRP,）,开放最短路径优先（,OSPF,）协议,增强型内部网关路由协议（,EIGRP,）,整理ppt,28,常用的内部路由协议路由信息协议（RIP）整理ppt28,6.2.2,选择路由协议的注意点,在拨号网络上使用静态路由；,在小型网络上数据量不大且不需要高可靠性的情况下，并且广域网线路为,X.25,或帧中继临时虚电路（,SVC,）时，可使用静态路由。在大型网络上则应使用,OSPF,，,EIGRP,；,在含有变长子网掩码,(VLSM),的网络中,不能使用,RIP,版本和,IGRP,，可以使用,RIP,版本、,OSPF,或,EIGRP,；,在系统稳定后，使用,OSPF,，,EIGRP,所占的带宽比,RIP,，,IGRP,少得多，使用,IGRP,比,RIP,所占的带宽也少些。,在可靠性要求高的情况下，应综合使用动态路由、静态路由、默认路由，以保证路由的冗余。,整理ppt,29,6.2.2选择路由协议的注意点 在拨号网络上使用静态路由；整,小结,TCP/IP,协议,TCP/IP,的结构,TCP/IP,各层协议简介,路由协议与,IP,路由配置,路由协议及其作用,网络协议与路由协议的关系,内部协议与外部协议,内部协议分类,选择路由协议的注意点,整理ppt,30,小结TCP/IP协议整理ppt30,6.3 IP,数据报的寻址与,IP,地址的规定,从,6.2,节的讨论中，业已知道,Internet,中对不同目标网络的寻址是通过路由器进行的，路由器通过路由表查找目标网络的,IP,地址。那么，,IP,地址是如何规定的呢？,整理ppt,31,6.3 IP数据报的寻址与IP地址的规定从6.2节的讨论中，,6.3 IP,数据报的寻址与,IP,地址的规定,根据,OSI,参考模型，标识网络中的主机（计算机或其他网络设备）可使用两种地址 ：,MAC,地址,网络地址,整理ppt,32,6.3 IP数据报的寻址与IP地址的规定 根据OSI,1.MAC,地址,媒体访问控制（,Media Access Control,，,MAC,）地址,MAC,地址又称为物理地址，它固化于网卡中，用于标识网络设备，控制对网络介质（双绞线、光纤等）的访问。每块网卡都具有惟一的,MAC,地址。,整理ppt,33,1.MAC地址媒体访问控制（Media Access Con,1.MAC,地址,MAC,地址用于在数据链路层的通信，是网卡的物理地址。而网络地址则是用于确定主机位置的逻辑地址，在,TCP/IP,网络中，数据报能通过,IP,地址找到目标主机。在,Internet,上，从源主机发出的,IP,数据报根据所携带的目标主机的,IP,地址信息寻址，并通过,ARP,完成目标,IP,地址与,MAC,地址的映射，在数据链路层找到,MAC,地址，最终完成数据通信。,整理ppt,34,1.MAC地址MAC地址用于在数据链路层的通信，是网卡的物理,2.,网络地址,网络地址网络地址又称逻辑地址。网络地址通常用网络号和主机号两部分表示，用于在网络层（,OSI,参考模型）或网际层,(TCP/IP,模型,),标识网络或该网络中的设备。采用不同网络层协议，对网络地址的描述方式不同。,整理ppt,35,2. 网络地址网络地址网络地址又称逻辑地址。网络地址通常用网,6.3.1MAC,地址、,IPX,地址与,IP,地址的表示,MAC,地址,IPX,地址,IP,地址,整理ppt,36,6.3.1MAC地址、IPX地址与IP地址的表示MAC地址整,1.,MAC,地址,的表示,802,标准规定,MAC,地址为,6Byte,（,48bit,）或,2Byte,（,16bit,），实际通用的为,6Byte,。书写时常用十六进制表示，用两个十六进制数表示一个字节。,如,00 00 F4 D6 C7 A2,就代表一个,MAC,地址。,整理ppt,37,1. MAC地址的表示802标准规定MAC地址为6Byte（,2.,IPX,地址,IPX,：互联网分组交换协议,（,IPX,：,Internetwork Packet Exchange protocol),是一个专用的协议簇，它主要由,Novell NetWare,操作系统使用。,IPX,是,IPX,协议簇中的第三层协议。,IPX,地址为,80b,，其中高,32b,用于识别网络，为网络号，低,48b,用于标志节点（主机），为节点号。,书写时通常用,20,个,十六进制,数来表示。,IPX,网络号是由网管人员分配的，可以根据需要来定义网络号。,IPX,节点号通常是网络接口本身的,MAC,地址。,整理ppt,38,2. IPX地址IPX：互联网分组交换协议 整理ppt38,IPX,与,IP,IPX,协议与,IP,协议是两种不同的网络层协议，它们的路由协议也不一样，,IPX,的路由协议不象,IP,的路由协议那样丰富，所以设置起来比较简单。但,IPX,协议在以太网上运行时必须指定封装形式。,整理ppt,39,IPX与IPIPX协议与IP协议是两种不同的网络层协议，它们,3.,IP,地址,一、,IP,协议概述,IP,协议是,TCP/IP,体系中二个中最主要的协议之一，与,IP,协议配套使用的还有三个协议：,地址解析协议,ARP,(Address Resolution Protocol),逆地址解析协议,RARP,(Reverse Address Resolution Protocol),Internet,控制报文协议,ICMP,(Internet Control Message Protocol),整理ppt,40,3. IP地址一、IP协议概述整理ppt40,它们的关系如下：,物理硬件,与各种网络的接口,RARP,ARP,ICMP,TCP,UDP,各种应用协议,网络接口层,物理层不是,TCP/IP,的一部分,TCP/IP,TELNET,FTP,SMTP,1,物理层,2,网络接口层,3,网络层,（,Internet,层）,4,运输层,应用层,IP,整理ppt,41,它们的关系如下：物理硬件与各种网络的接口RARP ARPIC,二、,IP,地址及其转换,在,TCP/IP,体系中，,IP,地址是一个最重要的概念。,IP,地址,:,给每一个连接在,Internet,上的主机分配一个在全世界范围是唯一的,32bit,地址。,网号，主机号,构成完整的,IP,地址,网号，主机号,在全网是唯一的,IP,网内主机间的通信由下层网完成,IP,网间主机间的通信由路由器完成,网络号表示主机所在的网络编号，主机号则表示主机在所在网络中的地址编号,整理ppt,42,二、IP地址及其转换在TCP/IP体系中，IP地址是一个最重,IP,地址分类比较,整理ppt,43,IP地址分类比较整理ppt43,IP,地址,IP,协议规定了数据包的格式，路由器处理转发的机制等,Ip,协议规定网络中每个节点都有一个,唯一的数字地址,（,ip,地址），目前使用的,IP,地址为一个,32,位的二进制数，通常分为,4,个,8,位的二进制，然后转换成,4,个十进制数（方便计算机操作人员使用）每个数的取值范围都是,0255,，彼此间用,“,.,”,隔开,例：,192.168.1.193,互联网中，每个,ip,地址都是,唯一不可重复,的，互联网中每个主机都属于某个网络，为了进行互联网中主机的识别，将,ip,地址分为：,网络号主机号,两部分（就像身份证号码，每段数值有特定含义,36025,6,19,61,1025,003,）,省地市出生年月组号（单男双女）,整理ppt,44,IP地址IP协议规定了数据包的格式，路由器处理转发的机制等整,IP,地址为,32,位（,4,字节）二进制数,通常采用点分十进制表示法书写，如：,192.52.6.0,IP,和掩码中的,255,可表示为,128 64 32 16 8 4 2 1,网络 地址,+,主机地址,32,位,1 1 0 0 0 0 0 0,0 0 1 1 0 1 0 0,0 0 0 0 0 1 1 0,0 0 0 0 0 0 0 0,192,52,6,0,IP,地址格式,整理ppt,45,IP地址为32位（4字节）二进制数 网络,IP,地址,按,ip,原先规定，网络号分别取为,8,位，,16,位，,24,位（分别称为,A,类地址，,B,类地址，,C,类地址）,为方便书写，也,可取,位数,进行网络号与主机号的区分,例：,11001010,00001101,11100101,10001110,202.13.229,.,142,网络号 主机号,11000110,01100001,11011010 101,11000,198.97.218.184,网络号 主机号,24,位,(C,类网络,),27,位,(C,类子网,),整理ppt,46,IP地址按ip原先规定，网络号分别取为8位，16位，24位（,主机地址范围,1.0.0.0,126.255.255.255,128.0.0.0,191.255.255.255,192.0.0.0,223.255.255.255,224.0.0.0,239.255.255.255,240.0.0.0,247.255.255.255,1,7,24,A,类,B,类,D,类,E,类,C,类,1 0,网络,主机,主机,网络,0,组播地址,1,1,0,1,留作将来使用,1,1,1,1,0,网络,主机,1,0,1,1,14,16,1,1,1,1,21,8,IP,地址格式,整理ppt,47,主机地址范围1.0.0.0128.0.0.0192.0.,IP,地址,每个网络中有两个特色的主机号是不能分配给节点使用的二进制中全,0,和全,1,的主机号,二进制,ip,中：,全,0,用于标识网络,全,1,用于向网络中所有主机进行广播的地址,路由器根据数据包目的地址中的网络号来进行传输路径的选择,例：,某主机的,ip,地址为：,202.13.229.142,该主机所属网络的,ip,网段为：,202.13.229.0,该网络的广播地址为：,202.13.229.255,该网络内可以计算机数：,254,（主机号取值为,1,254,）,整理ppt,48,IP地址每个网络中有两个特色的主机号是不能分配给节点使用的,本机,本网中的主机,回路,局域网中的广播,对一个远程网的广播,127,任意值,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,网络,1 1 1 1 1 1 1 1,00 00,主机,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,8b,24b,一些特殊的,IP,地址,整理ppt,49,本机本网中的主机回路局域网中的广播对一个远程网的广播127任,什么是子网（,subnet,）,将网络进一步划分为独立的组成部分，每个部分称为这一网络的子网。,校园网,图书馆子网,信息学院子网,经管学院子网,计算机系子网,自动化系子网,电子系子网,主机,主机,主机,主机,主机,主机,整理ppt,50,什么是子网（subnet）将网络进一步划分为独立的组成部分，,子网划分的目的,网络上的通信流量与主机的数量成正比，随着网络的增大，网络中的数据流量可能达到了这样的地步，即超出了介质的能力，导致网络的性能开始下降，为了减少网络中不必要的通信量，我们可以通过子网的划分，即网络的分段来阻隔各网段之间的通信量，网段之间的通信，可以采取以下的方法：,1,）网桥,2,）路由器,整理ppt,51,子网划分的目的网络上的通信流量与主机的数量成正比，随着网络的,子网掩码,两台计算机属于同一网络还是分属两个网络，其通信处理方式是不同的,当一个主机发送数据包给另一个主机时，,ip,软件如何判断数据包中的源地址与目标地址是否属于同一网络？,使用,“,子网掩码,”,进行判断！,子网掩码在整个,ip,地址（二进制）的,32,位中，属于网络号的若干位都为,1,，属于主机号的各个位置都为,0,，这样形成的数字（常用十进制表示）,因此，子网掩码是二进制为左边连续的为,1,的数，右边连续为,0,的数，以此来表示某,ip,地址的掩码,整理ppt,52,子网掩码两台计算机属于同一网络还是分属两个网络，其通信处理方,为了确定,IP,地址的哪部分代表网络号，哪部分代表主机号以及判断两个,IP,地址是否属于同一网络，就产生了子网掩码的概念。,子网掩码也采用,32b,的二进制位来表示。当掩码为,1,时，该位为网络地址，当掩码为,0,时，该位为主机地址。子网掩码给出了整个,IP,地址的位模式，其中的,1,代表网络部分，,0,代表主机号部分，应用中也采用点分十进制来表示。,例如，某,B,类地址在未划分子网时，掩码为,16b,。该掩码用二进制表示为：,11111111 11111111 00000000 00000000,或用点分十进制表示为,255.255.0.0,。,若要划分为,254,个子网，则掩码为,24b,。表示为,11111111 11111111 11111111 00000000,或,255.255.255.0,，即使用了,8b,主机号来代表子网号（把,8,个,0,变成了,8,个,1,）。,整理ppt,53,为了确定IP地址的哪部分代表网络号，哪部分代表主机号以及判断,采用子网掩码寻址,1,、路由器收到一个分组时，先检查该分组的,IP,地址网络号；,2,、网络号不是本网络，从路由表找出下一站转发；,3,、网络号是本网络，检查,IP,地址中的子网号；,4,、若子网不是本子网，转发此分组；,5,、若子网是本子网，查主机号找出发送端口，将分组交给该主机。,整理ppt,54,采用子网掩码寻址1、路由器收到一个分组时，先检查该分组的IP,例：一分组首部中的目的地址为,130.50.15.6,子网掩码为,255.255.252.0,1,）,路由器先检查该分组的,IP,地址网络号,130.50.15.6 255.255.252.0 = 130.50.12.0,2,）,网络号是本网络，检查,IP,地址中的子网号,12.0,000011,00 00000000,子网号,目的地址中的子网号为,3,3,）,子网是本子网，查主机号找出发送端口，将分组交给该主机,整理ppt,55,例：一分组首部中的目的地址为130.50.15.6子网号目的,最小的,IP,网络,Mask,255.255.255.252,两个,bit,作主机号，共四个,IP,地址,主机号全,1=11,全,0=00,只有,01,和,10,可用,容纳两个站点的网，常用于路由器间的连接,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,1,1,1,1,1,1,255,255,255,252,R,2,R,1,最小的,IP,网络,整理ppt,56,最小的IP网络11111111111111111111111,IP,地址与,缺省的子网掩码,作布尔与,(,AND,),运算，,将主机地址屏蔽掉， 获得当前的网络地址。,10000011 01101100 00000010 10100000,11111111 11111111 00000000 00000000,10000011 01101100 00000000 00000000,( IP: 131.108.2.160 ),（,255.255.0.0,）,网络号,主机号,131,108,0,0,（网络地址）,未分子网的子网掩码,每个网络都有一个子网掩码，经过运算后，可将网络地址从,ip,地址从提取出来,Ip,软件检查数据包中的源地址和目的地址时，使用子网掩码将两个,ip,地址的网络,地址提取出来进行对比，从而得知源地址与目的地址是否在同一个网络中,整理ppt,57,IP地址与缺省的子网掩码作布尔与(AND)运算， 100,公有地址：由,IANA,划分的能在,INTERNET,上使用的地址,私有地址：由,IANA,预留的地址（局域网组网所使用）,10,.0.0.0 10.255.255.255,172.16,.0.0 172.31.255.255,192.168.0,.0 192.168.255.255,*Internet Assigned Numbers Authority (IANA),我们通常使用以下地址设置局域网,:,10,.0.0.0/255.0.0.0,172.16,.0.0/255.255.0.0,192.168.0,.0/255.255.255.0,公有地址与私有地址,整理ppt,58,公有地址：由IANA划分的能在INTERNET上使用的地址,IP,地址,缺省,子网掩码,8,位,子网掩码,131,108,0,0,255,0,255,255,0,0,255,255,Subnet,Host,使用主机位作为掩码,子网掩码,注意：标准掩码变长掩码,整理ppt,59,IP地址缺省8位1311080025502552550025,将网络地址扩展,8,位,得到的子网地址为：,131.108.2.0,IP,地址与,8,位子网掩码,作布尔与,(AND),运算，获得当前的,子网地址,。,10000011 01101100,00000010,10100000,11111111 11111111 11111111 00000000,10000011 01101100 00000010 00000000,131,108,2,0,( IP: 131.108.2.160 ),（,255.255.255.0,）,网络号,子网号,主机号,( Subnet ),分子网的子网掩码,整理ppt,60,将网络地址扩展8位10000011 01101100,子网掩码的位,128 64 32 16 8 4 2 1,1,0 0 0 0 0 0 0 = 128,1 1,0 0 0 0 0 0 = 192,1 1 1,0 0 0 0 0 = 224,1 1 1 1,0 0 0 0 = 240,1 1 1 1 1,0 0 0 = 248,1 1 1 1 1 1,0 0 = 252,1 1 1 1 1 1 1,0 = 254,1 1 1 1 1 1 1 1,= 255,子网数,0,2,6,14,30,62,126,254,整理ppt,61,子网掩码的位128 64 32 16,子网地址,=201.222.5.120,主机地址,=201.222.5.121201.222.5.126,广播地址,=201.222.5.127,201,222,5,120,( 201.222.5.121 ),( 255.255.255.248,）,11001001 11011110 00000101,01111,001,11111111 11111111 11111111 11111 000,11001001 11011110 00000101 01111 000,网络号,子网号,主机号,( Subnet ),子网规划示例,1,整理ppt,62,子网地址=201.222.5.120 201222512,子网规划示例,2,试判断,:,222.16.8.3/255.255.255.128,与,222.16.8.139/255.255.255.128,是否在同一子网内,?,十进制：,222.16.8.3,二进制：,11011110.00010000.00001000.00000011,十进制：,222.16.8.139,二进制：,11011110.00010000.00001000.10001011,子网掩码：,十进制：,255.255.255.128,二进制：,11111111.11111111.11111111.10000000,结论：,ip,地址不属于同一子网,整理ppt,63,子网规划示例2试判断:整理ppt63,子网规划示例,3,某一子网掩码编码为,255.255.255.248,，他表示该子网中有,3,位主机地址，那么，每个子网中最多可以容纳多少台主机？,将,255.255.255.248,转换成,2,进制：,11111111.11111111.11111111.11111,000,主机位数为,3,，根据公式：,2,的,n,次幂减去,2,我们可以得到：该子网最多可容纳的主机数为,6,台,整理ppt,64,子网规划示例3某一子网掩码编码为255.255.255.24,地址分类,网络地址,位数,最大网络数,主机地址位数,每个网络最大主机数,A,7,126,24,16777216,B,14,16382,16,65536,C,21,2097150,8,256,IP,地址所包含的网络数和每个网络的主机数,IP,地址,整理ppt,65,地址分类网络地址最大网络数主机地址位数每个网络最大主机数A7,思考题,1,、,255.255.248.0,这个子网掩码可以最多容纳多少台电脑？,2,、一个公司有,530,台电脑，组成一个对等局域网，子网掩码设多少最合适？,3,、,188.188.0.111,，,188.188.5.222,，子网掩码都设为,255.255.254.0,，在同一网段吗？,整理ppt,66,思考题1、255.255.248.0这个子网掩码可以最多容纳,1,、,255.255.248.0,这个子网掩码可以最多容纳多少台电脑？,计算方法： 把将其转换为二进制的四段数字（每段要是,8,位，如果是,0,，可以写成,8,个,0,，也就是,00000000,11111111.1111111.11111000.00000000,然后，数数后面有几颗,0,，一共是有,11,颗，那就是,2,的,11,次方，等于,2048,，这个子网掩码最多可以容纳,2048,台电脑。,整理ppt,67,1、255.255.248.0这个子网掩码可以最多容纳多少台,2,、一个公司有,530,台电脑，组成一个对等局域网，子网掩码设多少最合适？,首先，无疑，,530,台电脑用,B,类,IP,最合适（,A,类不用说了，太多，,C,类又不够，肯定是,B,类），但是,B,类默认的子网掩码是,255.255.0.0,，可以容纳,6,万台电脑，显然不太合适，那子网掩码设多少合适呢？,2,的,m,次方,560,2,的,9,次方是,512,，不到,560,，,2,的,10,次方是,1024,，看来,2,的,10,次方最合适了。,子网掩码一共由,32,位组成，已确定后面,10,位是,0,了，那前面的,22,位就是,1,，最合适的子网掩码就是：,11111111.11111111.11111100.00000000,，,转换成,10,进制，那就是,255.255.252.0,。,整理ppt,68,2、一个公司有530台电脑，组成一个对等局域网，子网掩码设多,3,、,188.188.0.111,，,188.188.5.222,，子网掩码都设为,255.255.254.0,，在同一网段吗？,先将这些转换成二进制,188.188.0.111 10111100.10111100.00000000.01101111 188.188.5.222 10111100.10111100.00000101.11011010 255.255.254.0 11111111.11111111.11111110.00000000,分别,AND,，得,10111100.10111100.00000000.00000000 10111100.10111100.00000100.00000000,网络标识不一样，即不在同一网段。,整理ppt,69,3、188.188.0.111，188.188.5.222，,有关计算,1.,子网个数的计算：,子网个数,2,子网位数,2,2.,每个子网主机个数的计算：,主机个数,2,主机位数,2,3.,有效子网号的确定：,第,1,个有效子网号,=2,主机位数,第,k,个有效子网号,=k2,主机位数,子网掩码还可用“,/,网络位数”表示，就是在斜杠号后面加上网络,ID,使用的位数。,例如，,A,类网络地址,13.129.6.1,使用默认子网掩码表示为,13.129.6.1/8,整理ppt,70,有关计算1. 子网个数的计算：整理ppt70,特殊,IP,地址,回馈地址,主机将,IP,数据报回传自身的地址，,IP,地址第一个字节为,127,例：回送地址为,127.0.0.1,网络地址,主机地址部分全部定义为“,0”,，用于区分网络,例：主机,212.111.44.136,所在网络的地址为,212.111.44.0,整理ppt,71,特殊IP地址回馈地址整理ppt71,特殊,IP,地址,广播地址,直接广播地址,主机地址部分为全“,1”,，用于向某个网络的所有主机广播,例：主机,212.111.44.136,所在网络的广播地址为,212.111.44.255,有限广播地址（,255.255.255.255,）,在未知本网地址情况下用于本网广播,整理ppt,72,特殊IP地址广播地址整理ppt72,特殊,IP,地址,广播地址,直接广播地址,主机地址部分为全“,1”,，用于向某个网络的所有主机广播,例：主机,212.111.44.136,所在网络的广播地址为,212.111.44.255,有限广播地址（,255.255.255.255,）,在未知本网地址情况下用于本网广播,整理ppt,73,特殊IP地址广播地址整理ppt73,IP,地址的特性,提供全网统一、有效的地址模式,屏蔽不同物理网络的地址差异,地址结构对应网络的层次结构,当一个主机同时连到两个网络上时，该主机就必须同时具有两个相应的,IP,地址，其网络号,net-id,不同。这种主机称为多地址主机。,整理ppt,74,IP地址的特性提供全网统一、有效的地址模式整理ppt74,Internet,子网,m,子网,1,网络,n,网络,1,主机,主机,主机,主机,主机,主机,130.1,.0.0,130.n.*.*,130.1.m.11,130.1.1.1,130.1.m,.0,130.1.1,.0,130.n,.0.0,整理ppt,75,Internet子网m子网1网络n网络1主机主机主机主机主机,超网与超网编址,概念：超网是与子网相反的概念，子网是将某类网络，划分成若干个更小的网络。超网是将一些较小的网络组成一个较大的网络。,例子：,8,个,C,类网络，从,199.99.168.0,到,199.99.175.0,，将这,8,个,c,类网络组成一个超网，其超网编码为,199.99.168.0 255.255.248.0,199.99.168.0:11000111. 1100011. 10101000.00000000,255.255.248.0:11111111.11111111.11111000.00000000,整理ppt,76,超网与超网编址概念：超网是与子网相反的概念，子网是将某类网络,无类域间路由,一个,ISP,有,256,个,c,类地址：,192.13.0.0-192.13.255.0,，那么该,ISP,可以将这些网络组成一个超网，（其超网编址：,192.13.0.0 255.255.0.0),使它们构成一个域，成为一个整体。,超网的表示方法：与,IP,地址的方法类似,超网地址,/CIDR,掩码,192.13.0.0 255.255.0.0,或,192.13.0.0 /16,整理ppt,77,无类域间路由一个ISP有256个c类地址：192.13.0.,可变长子网掩码,A,类、,B,类、,C,类地址的子网掩码长度是不变的，但如超网编址，其掩码长度是可以改变的，称为可变长子网掩码,VLSM,。,它使得网络的划分更加灵活。,如：,203.1.12.4 255.255.255.252,即,203.1.12.4 /30,那么一个,C,类网络可以划分为,62,个子网,整理ppt,78,可变长子网掩码A类、B类、C类地址的子网掩码长度是不变的，但,6.4,路由器,IP,地址的配置,路由器,IP,地址的配置规则：,1,、路由器每一个使用端口需要,IP,地址,2,、相邻路由器的相邻端口必须在同一子网中,3,、同一路由器不同端口的,IP,地址必须在不同子网中,4,、除了相邻路由器的相邻端口，所有路由器任何两个非相邻端口的地址都不能在同一子网中。,整理ppt,79,6.4 路由器IP地址的配置路由器IP地址的配置规则：整理p,3,种,IP,地址配置,无论是局域网还是广域网端口，,IP,地址的配置方式都是,相同,的。为某端口设置,IP,地址，首先应进入接口配置模式：,router,（,config,）,#,interface,type slot/number,为每个接口配置一个,IP,地址,给一个端口指定多个,IP,地址,无编号,IP,地址,(IP unnumber Address),整理ppt,80,3种IP地址配置无论是局域网还是广域网端口，IP地址的配置方,1,、为每个接口配置一个,IP,地址,为每个接口配置,1,个,IP,地址的命令为：,router(config-if)#,ip address,ip-address,mask,其中,ip-address,为具体的,IP,地址。,mask,为子网掩码，用来识别,IP,地址中的网络地址位数。,例如：,router(config-if)# ip address 192.168.10.2 255.255.255.0,整理ppt,81,1、为每个接口配置一个IP地址为每个接口配置1个IP地址的命,2,、给一个端口指定多个,IP,地址,router(config-if)#,ip address,ip-address mask,secondary,其中,secondary,参数使每一个端口可以支持多个,IP,地址,。,可以重复使用该命令指定多个,secondary,地址，,Secondary IP,地址可以用在多种情况下。,例如在同一端口上配置两个以上的子网的,IP,地址，可以用路由器的一个端口来实现连接在同一个局域网上的不同子网之间的通信。,整理ppt,82,2、给一个端口指定多个IP地址 router(config-,2,、给一个端口指定多个,IP,地址,Cisco,路由器默认不允许从某一物理端口进来的同一,IP,报文又从原端口出去，即,IP,数据报的重定向功能是禁用的。如果要实现连在路由器同一端口的不同子网的通信，必须再启用,IP,重定向功能，在端口配置状态下使用命令,ip redirect,：,router,（,config-if,）,# ip redirect,该命令表示允许由同一端口进入路由器的,IP,报文由原端口发送出去。,整理ppt,83,2、给一个端口指定多个IP地址Cisco路由器默认不允许从某,3,、无编号,IP,地址,若使用专线或者虚拟专用网络成对连接路由器串口，则可使用匿名连网技术，无需给路由器串口配置,IP,地址。,在,Cisco,路由器上实现时，按如下步骤配置,:,a,.,先指定一端口的,IP,地址，如,Ethernet,口的,IP,地址。,router,（,config,）,interface ethernet0,router,（,config,）,ip address198.88.4.255.255.255.0,b.,在广域网串口,Serial 0,上使用无编号,IP,地址,。,router,（,config,）,interface serial 0,router,（,config-if,）,#ip unnumbered ethernet0,整理ppt,84,3、无编号IP地址若使用专线或者虚拟专用网络成对连接路由器串,6.5,路由器的路由配置,路由器的路由配置有三种：,1,、静态路由,2,、动态路由,3,、默认路由,在路由器上可以配置,3,种不同的路由，路由器查找路由器的顺序分别是：