基于TCPIP的互连网络CICND10S08A.ppt

第六章基于TCP IP的互连网络 通过本章的学习 您应该掌握以下内容 了解TCP IP协议栈 各个分层的主要功能 IP协议的应用掌握IP地址分类 子网掩码的作用 识别网络标识号 主机标识号 子网的数目学会在路由器的端口正确设置IP地址和子网掩码用路由器连接两个不同的VLAN实现通讯 本章目标 早期的协议族全球范围 TCP IP介绍 主机 Internet TCP IP 主机 TCP IP协议族 7 6 5 4 3 2 5 4 3 2 应用层 表达层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 1 应用层 传输层 Internet层 数据链路层 物理层 1 应用层概述 路由器使用 应用层 传输层 Internet层 数据链路层 物理层 文件传输 TFTP FTP NFSE Mail SMTP远程登陆 Telnet rlogin 网络管理 SNMP 名称管理 DNS 传输层概述 TransmissionControlProtocol TCP UserDatagramProtocol UDP 应用层 传输层 Internet层 数据链路层 物理层 面向连接非面向连接 TCP数据格式 Sourceport 16 Destinationport 16 Sequencenumber 32 Headerlength 4 Acknowledgementnumber 32 Reserved 6 Codebits 6 Window 16 Checksum 16 Urgent 16 Options 0or32ifany Data varies 20Bytes Bit0 Bit15 Bit16 Bit31 端口号 TCP 端口号 FTP 传输层 TELNET DNS SNMP TFTP SMTP UDP 应用层 21 23 25 53 69 161 RIP 520 TCP端口号 源端口 目标端口 HostA 1028 23 SP DP HostZ TelnetZ 目标端口 23 发送SYN seq 100ctl SYN 接收SYN HostA HostB TCP三次握手 发送SYN seq 100ctl SYN 接收SYN 发送SYN ACK seq 300ack 101ctl syn ack HostA HostB 接收SYN TCP三次握手 发送SYN seq 100ctl SYN 接收SYN 发送SYN ACK seq 300ack 101ctl syn ack 建立会话 seq 101ack 301ctl ack HostA HostB 接收SYN TCP三次握手 TCP简单确认 滑动窗口 1 发送方 接收方 TCP简单确认 滑动窗口 1 发送方 接收方 发送1 接收1 TCP简单确认 滑动窗口 1 发送方 接收方 发送1 接收1 接收ACK2 发送ACK2 TCP简单确认 滑动窗口 1 发送方 接收方 发送1 接收1 接收ACK2 发送ACK2 发送2 接收2 TCP简单确认 滑动窗口 1 发送方 接收方 发送1 接收1 接收ACK2 发送ACK2 发送2 接收2 接收ACK3 发送ACK3 TCP简单确认 滑动窗口 1 发送方 接收方 发送1 接收1 接收ACK2 发送ACK2 发送2 接收2 接收ACK3 发送ACK3 发送3 接收3 滑动窗口 1 发送方 接收方 发送1 接收1 接收ACK2 发送ACK2 发送2 接收2 接收ACK3 发送ACK3 发送3 接收3 接收ACK4 发送ACK4 TCP简单确认 TCP顺序号和确认号 源端口 目标端口 顺序号 确认号 Source Dest Seq Ack 1028 23 10 1 我发送 10 TCP顺序号和确认号 我已收到 10 现在我需要 11 源端口 目标端口 顺序号 确认号 1028 23 Source Dest 10 Seq 1 Ack 1028 23 Source Dest 11 Seq 1 Ack 我发送 10 TCP顺序号和确认号 源端口 目标端口 顺序号 确认号 1028 23 Source Dest 11 Seq 2 Ack 1028 23 Source Dest 10 Seq 1 Ack 1028 23 Source Dest 11 Seq 1 Ack 我已收到 10 现在我需要 11 我发送 10 TCP顺序号和确认号 源端口 目标端口 顺序号 确认号 1028 23 Source Dest 11 Seq 2 Ack 1028 23 Source Dest 10 Seq 1 Ack 1028 23 Source Dest 11 Seq 1 Ack 1028 23 Source Dest 12 Seq 2 Ack 我已收到 11 现在我需要 12 我发送 11 TCP窗口 发送方 接收方 TCP窗口 Windowsize 3Send2 发送方 接收方 Windowsize 3Send1 Windowsize 3Send3 Windowsize 3Send2 TCP窗口 发送方 Windowsize 3Send1 Windowsize 3Send3 ACK3Windowsize 2 数据3被丢弃 接收方 Windowsize 3Send2 TCP窗口 发送方 Windowsize 3Send1 Windowsize 3Send3 ACK3Windowsize 2 数据3被丢弃 Windowsize 3Send4 Windowsize 3Send3 接收方 Windowsize 3Send2 TCP窗口 发送方 Windowsize 3Send1 Windowsize 3Send3 ACK3Windowsize 2 数据3被丢弃 Windowsize 3Send4 Windowsize 3Send3 ACK5Windowsize 2 接收方 没有顺序号和确认号 UDP数据格式 Sourceport 16 Destinationport 16 Length 16 Data ifany 1 Bit0 Bit15 Bit16 Bit31 Checksum 16 8Bytes Internet层概述 OSI网络层对应的是TCP IP的internet层 InternetProtocol IP InternetControlMessageProtocol ICMP AddressResolutionProtocol ARP ReverseAddressResolutionProtocol RARP 应用层 传输层 Internet层 数据链路层 物理层 IP数据 Version 4 DestinationIPAddress 32 Options 0or32ifany Data variesifany 1 Bit0 Bit15 Bit16 Bit31 HeaderLength 4 Priority TypeofService 8 TotalLength 16 Identification 16 Flags 3 Fragmentoffset 13 Timetolive 8 Protocol 8 Headerchecksum 16 SourceIPAddress 32 20Bytes 决定上层协议 协议域 TransportLayer InternetLayer TCP UDP ProtocolNumbers IP 17 6 ICMP协议 Application Transport Internet DataLink Physical DestinationUnreachableEcho Ping Other ICMP 1 ARP协议 172 16 3 1 172 16 3 2 IP 172 16 3 2 我需要知道176 16 3 2的物理地址 ARP协议 172 16 3 1 172 16 3 2 IP 172 16 3 2 ARP协议 172 16 3 1 IP 172 16 3 2Ethernet 0800 0020 1111 172 16 3 2 IP 172 16 3 2 ARP协议 映射IPEthernetLocalARP 172 16 3 1 IP 172 16 3 2Ethernet 0800 0020 1111 172 16 3 2 IP 172 16 3 2 RARP协议 Ethernet 0800 0020 1111IP 我的地址是多少 RARP协议 Ethernet 0800 0020 1111IP 我的地址是多少 我听到了广播你的地址是172 16 3 25 RARP协议 Ethernet 0800 0020 1111IP 172 16 3 25 Ethernet 0800 0020 1111IP 我的地址是多少 我听到了广播你的地址是172 16 3 25 RARP协议 映射EthernetIP Ethernet 0800 0020 1111IP 172 16 3 25 Ethernet 0800 0020 1111IP 我的地址是多少 我听到了广播你的地址是172 16 3 25 断点连接需要确定的地址路径选择Locationisrepresentedbyanaddress TCP IP地址介绍 172 18 0 2 172 18 0 1 172 17 0 2 172 17 0 1 172 16 0 2 172 16 0 1 SA DA HDR DATA 10 13 0 0 192 168 1 0 10 13 0 1 192 168 1 1 IP地址 255 255 255 255 DottedDecimal Maximum Network Host 32bits IP地址 255 255 255 255 DottedDecimal Maximum Network Host 1286432168421 11111111 11111111 11111111 11111111 Binary 32bits 1 8 9 16 17 24 25 32 1286432168421 1286432168421 1286432168421 IP地址 255 255 255 255 DottedDecimal Maximum Network Host 1286432168421 11111111 11111111 11111111 11111111 10101100 00010000 01111010 11001100 Binary 32bits 172 16 122 204 ExampleDecimal ExampleBinary 1 8 9 16 17 24 25 32 1286432168421 1286432168421 1286432168421 ClassA ClassB ClassC ClassD 多址地址ClassE 科研用 IP地址分类 8bits 8bits 8bits 8bits IP地址分类 1 ClassA Bits 0NNNNNNN Host Host Host 8 9 16 17 24 25 32 Range 1 126 1 ClassB Bits 10NNNNNN Network Host Host 8 9 16 17 24 25 32 Range 128 191 1 ClassC Bits 110NNNNN Network Network Host 8 9 16 17 24 25 32 Range 192 223 1 ClassD Bits 1110MMMM MulticastGroup MulticastGroup MulticastGroup 8 9 16 17 24 25 32 Range 224 239 主机地址 172 16 2 1 172 16 3 10 172 16 12 12 10 1 1 1 10 250 8 11 10 180 30 118 E1 172 16 12 12 网络 主机 网络 端口 172 16 0 010 0 0 0 E0E1 路由表 172 16 2 1 10 6 24 2 E0 11111111 计算可用的主机地址 1721600 10101100 00010000 00000000 00000000 161514131211109 87654321 网络 主机 00000000 00000001 11111111 11111111 11111111 11111110 00000000 00000011 11111101 1 2 3 65534 65535 65536 2 65534 N 2N 2 216 2 65534 IP地址分类练习 地址 类别 网络 主机 10 2 1 1 128 63 2 100 201 222 5 64 192 6 141 2 130 113 64 16 256 241 201 10 IP地址分类练习 答案 地址 类别 网络 主机 10 2 1 1 128 63 2 100 201 222 5 64 192 6 141 2 130 113 64 16 256 241 201 10 A B C C B Nonexistent 10 0 0 0 128 63 0 0 201 222 5 0 192 6 141 0 130 113 0 0 0 2 1 1 0 0 2 100 0 0 0 64 0 0 0 2 0 0 64 16 网络172 16 0 0 172 16 0 0 不设子网的地址 172 16 0 1 172 16 0 2 172 16 0 3 172 16 255 253 172 16 255 254 网络172 16 0 0 设置子网的地址 172 16 1 0 172 16 2 0 172 16 3 0 172 16 4 0 子网地址 172 16 2 200 172 16 2 2 172 16 2 160 172 16 2 1 172 16 3 5 172 16 3 100 172 16 3 150 E0 172 16 网络 网络 端口 172 16 0 0172 16 0 0 E0E1 新路由表 2 160 主机 172 16 3 1 E1 子网地址 172 16 2 200 172 16 2 2 172 16 2 160 172 16 2 1 172 16 3 5 172 16 3 100 172 16 3 150 172 16 3 1 E0 E1 172 16 2 160 网络 主机 网络 端口 172 16 2 0172 16 3 0 E0E1 新路由表 子网 子网掩码 255 255 0 0 IPAddress DefaultSubnetMask 8 bitSubnetMask Network Host Network Host Network Subnet Host 16 表示子网掩码有16位 24 表示子网掩码有24位 11111111 11111111 00000000 00000000 十进制和二进制的转换 10000000 12811000000 19211100000 22411110000 24011111000 24811111100 25211111110 25411111111 255 1286432168421 16 网络 主机 172 0 0 10101100 11111111 10101100 00010000 11111111 00010000 00000000 00000000 10100000 00000000 00000000 缺省情况下子网未划分 00000010 缺省情况下的子网掩码 172 16 2 160 255 255 0 0 网络号 扩展了8位地址的网络 利用子网掩码划分子网 16 网络 主机 172 16 2 160 255 255 255 0 172 2 0 10101100 11111111 10101100 00010000 11111111 00010000 11111111 00000010 10100000 00000000 00000000 00000010 子网 网络号 128192224240248252254255 利用子网掩码划分子网 网络 主机 172 16 2 160 255 255 255 192 10101100 11111111 10101100 00010000 11111111 00010000 11111111 00000010 10100000 11000000 10000000 00000010 子网 扩展了10位地址的网络 16 172 2 128 网络好 128192224240248252254255 128192224240248252254255 子网掩码练习 地址 子网掩码 类别 子网 172 16 2 10 10 6 24 20 10 30 36 12 255 255 255 0 255 255 240 0 255 255 255 0 子网掩码练习 答案 地址 子网掩码 类别 子网 172 16 2 10 10 6 24 20 10 30 36 12 255 255 255 0 255 255 240 0 255 255 255 0 B A A 172 16 2 0 10 6 16 0 10 30 36 0 广播地址 172 16 1 0 172 16 2 0 172 16 3 0 172 16 4 0 172 16 3 255 Directedbroadcast 255 255 255 255 Localnetworkbroadcast X 172 16 255 255 Allsubnetsbroadcast 地址汇总示例 16 172 2 160 10101100 00010000 10100000 00000010 Host Mask Subnet Broadcast Last First 172 16 2 160 255 255 255 192 4 1 地址汇总示例 10101100 11111111 00010000 11111111 11111111 10100000 11000000 00000010 Host Mask Subnet Broadcast Last First 172 16 2 160 255 255 255 192 1 2 16 172 2 160 地址汇总示例 10101100 11111111 00010000 11111111 11111111 10100000 11000000 00000010 Host Mask Subnet Broadcast Last First 172 16 2 160 255 255 255 192 1 2 3 7 16 172 2 160 地址汇总示例 10101100 11111111 00010000 11111111 11111111 10100000 11000000 10000000 00000010 Host Mask Subnet Broadcast Last First 172 16 2 160 255 255 255 192 1 2 3 4 16 172 2 160 地址汇总示例 10101100 11111111 00010000 11111111 11111111 10100000 11000000 10000000 00000010 10111111 Host Mask Subnet Broadcast Last First 172 16 2 160 255 255 255 192 1 2 3 4 5 6 16 172 2 160 地址汇总示例 10101100 11111111 00010000 11111111 11111111 10100000 11000000 10000000 00000010 10111111 10000001 Host Mask Subnet Broadcast Last First 172 16 2 160 255 255 255 192 1 2 3 4 5 6 16 172 2 160 地址汇总示例 10101100 11111111 00010000 11111111 11111111 10100000 11000000 10000000 00000010 10111111 10000001 10111110 Host Mask Subnet Broadcast Last First 172 16 2 160 255 255 255 192 1 2 3 4 5 6 7 16 172 2 160 地址汇总示例 10101100 11111111 10101100 00010000 11111111 00010000 11111111 00000010 10100000 11000000 10000000 00000010 10101100 00010000 00000010 10111111 10101100 00010000 00000010 10000001 10101100 00010000 00000010 10111110 Host Mask Subnet Broadcast Last First 172 16 2 160 255 255 255 192 1 2 3 4 5 6 7 8 16 172 2 160 地址汇总示例 10101100 11111111 10101100 00010000 11111111 00010000 11111111 00000010 10100000 11000000 10000000 00000010 10101100 00010000 00000010 10111111 10101100 00010000 00000010 10000001 10101100 00010000 00000010 10111110 Host Mask Subnet Broadcast Last First 172 16 2 160 255 255 255 192 172 16 2 128 172 16 2 191 172 16 2 129 172 16 2 190 1 2 3 4 5 6 7 8 9 16 172 2 160 IPHostAddress 172 16 2 121SubnetMask 255 255 255 0 SubnetAddress 172 16 2 0HostAddresses 172 16 2 1 172 16 2 254BroadcastAddress 172 16 2 255Eightbitsofsubnetting Network Subnet Host 10101100 00010000 00000010 11111111 172 16 2 121 255 255 255 0 10101100 11111111 Subnet 10101100 00010000 00010000 11111111 00000010 00000010 11111111 01111001 00000000 00000000 B类地址子网规划 Broadcast Network 子网划分 Othersubnets 192 168 5 16 192 168 5 32 192 168 5 48 20子网5主机 子网C类地址 192 168 5 0 11111000 IPHostAddress 192 168 5 121SubnetMask 255 255 255 248 Network Subnet Host 192 168 5 121 11000000 11111111 Subnet 11000000 10101000 10101000 11111111 00000101 00000101 11111111 01111001 01111000 255 255 255 248 C类地址子网规划 SubnetAddress 192 168 5 120HostAddresses 192 168 5 121 192 168 5 126BroadcastAddress 192 168 5 127FiveBitsofSubnetting Broadcast Network Network 11000000 10101000 00000101 01111111 广播地址练习 地址 类别 子网 广播地址 201 222 10 60 255 255 255 248 子网掩码 15 16 193 6 255 255 248 0 128 16 32 13 255 255 255 252 153 50 6 27 255 255 255 128 广播地址练习 答案 153 50 6 127 地址 类别 子网 广播地址 201 222 10 60 255 255 255 248 C 201 222 10 63 201 222 10 56 子网掩码 15 16 193 6 255 255 248 0 A 15 16 199 255 15 16 192 0 128 16 32 13 255 255 255 252 B 128 16 32 15 128 16 32 12 153 50 6 27 255 255 255 128 B 153 50 6 0 配置交换机的IP地址 指明IP地址和子网掩码 Switch config ipaddressip addresssubnet mask Switch config ipdefault gatewayip address 指明缺省网关 配置路由器的IP地址 指明IP地址和子网掩码在路由器的端口配置模式下设置地址 Router config if ipaddressip addresssubnet mask 配置路由器的IP地址 Router config line ipnetmask format bitcount decimal hexadecimal 在行控制模式下设置IP地址的显示格式 Router termipnetmask format bitcount decimal hexadecimal 设置正确的IP地址显示格式 利用IP地址静态映射主机地址通过IP地址和主机名称选择端口 路由器的IP主机命名 Router config iphostname tcp port number address address iphostNorine172 16 3 1192 168 3 1iphostRoger172 16 4 3 指明一个或多个名称服务器来解析逻辑地址 路由器名称服务器的设置 Router config ipname serverserver address1 server address2 server address6 DNSServer 缺省情况下DNS为Enable 路由器的名称解析 Router config ipdomain lookupRouter config endRouter patTranslating pat domainserver 255 255 255 255 Unknowncommandorcomputername orunabletofindcomputeraddressRouter configtRouter config noipdomain lookupRouter config endRouter patTranslating pat Unknowncommandorcomputername orunabletofindcomputeraddressRouter 查看主机名称 Router showhostsDefaultdomainisnotsetName addresslookupusesdomainserviceNameserversare255 255 255 255HostFlagsAgeTypeAddress es Norine perm OK 0IP172 16 100 100Roger perm OK 0IP172 16 100 101Frank perm OK 0IP172 16 200 200Bob perm OK 0IP172 16 200 201 显示主机列表 VLAN概述 VLAN1 VLAN2 ISL 10 1 1 2 10 2 2 2 网络层设备连接多个广播域 Routeronastick Application TCP IP ISL Ethernet FastE0 0 将物理端口划分为多个子端口 FastEthernet0 0 FastEthernet0 0 2 FastEthernet0 0 3 FastEthernet0 0 1 物理端口能够划分为多个逻辑的子端口 ISL封装 在子端口上激活ISL封装 Router config subif encapsulationisldomain 不同VLAN间的路由 VLAN1 VLAN2 ISL interfacefastethernet0 0noipaddress interfacefastethernet0 0 1ipaddress10 1 1 1255 255 255 0encapsulationisl1interfacefastethernet0 0 2ipaddress10 2 2 1255 255 255 0encapsulationisl2 FastE0 0 10 1 1 2 10 2 2 2 广域网间的路由 ISL interfaceSerial0ipaddress172 16 1 1255 255 255 0 S0 172 16 1 1 172 16 1 2 VLAN1 VLAN2 10 1 1 2 10 2 2 2 可视化目标 core server wg sw a10 1 1 10 wg sw l10 1 1 120 e0 1 fa0 26 portA e0 1 fa0 26 portA fa0 1 fa0 12 fa0 24 core sw a10 1 1 2 core sw b10 1 1 4 fa0 12 fa0 1 fa0 13 fa0 13 fa0 27 portB fa0 27 portB wg pc a10 2 2 12 wg pc l10 13 13 12 Core ro fa0 23 fa0 0 fa0 14 fa0 14 VLAN2 VLAN13 SUBNETVLANPOD10 1 1 01wg ro x wg sw x core sw a core sw b10 2 2 02wg pc a core server core ro10 3 3 03wg pc b core server core ro10 4 4 04wg pc c core server core ro10 5 5 05wg pc d core server core ro10 6 6 06wg pc e core server core ro10 7 7 07wg pc f core server core ro10 8 8 08wg pc g core server core ro10 9 9 09wg pc h core server core ro10 10 10 010wg pc i core server core ro10 11 11 011wg pc j core server core ro10 12 12 012wg pc k core server core ro10 13 13 013wg pc l core server core ro SUBNETVLANPOD10 1 1 01wg ro x wg sw x core sw a core sw b10 2 2 02wg pc a core server core ro10 3 3 03wg pc b core server core ro10 4 4 04wg pc c core server core ro10 5 5 05wg pc d core server core ro10 6 6 06wg pc e core server core ro10 7 7 07wg pc f core server core ro10 8 8 08wg pc g core server core ro10 9 9 09wg pc h core server core ro10 10 10 010wg pc i core server core ro10 11 11 011wg pc j core server core ro10 12 12 012wg pc k core server core ro10 13 13 013wg pc l core server core ro 本章总结 完成本章的学习后 你应该能够掌握 了解TCP IP协议族和各层的作用划分子网 识别IP地址的网络号和主机号在交换机和路由器上设置IP地址利用路由器连接不同的VLAN 问题回顾 1 TCP协议和UDP协议有和不同 2 和IP地址为 192 168 20 1255 255 255 240 在同一网段的主机有哪些 3 在实现不同VLAN间通讯时什么是必须的