计算机网络层协议课件

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1、网络和路由交换基础,Network And Route Switch Foundation,计算机网络层协议,掌握IP地址的分类 能够进行子网划分计算 根据掩码的长度计算出子网中可用的主机数量 根据网络中要求的子网数和每子网主机数计算出掩码的长度 理解网络层的协议的工作原理 了解ARP、RARP和ICMP协议的工作过程 了解代理ARP的工作原理,定义了基于IP协议的逻辑地址 连接不同的媒介类型 选择数据通过网络的最佳路径,网络层的功能,IP地址的作用,用来标识一个节点的网络地址,192.168.1.0,192.168.2.0,192.168.3.0,二进制,10进制逢10升位 包含数字0、1、

2、2、3、4、5、6、7、8、9 2进制逢2升位 只包含数字0、1,二十进制转换,十进制的8转换成二进制数是多少？ 因此，十进制的8转换成二进制为1000,8,2,4,2,2,2,1,0 0 0 1,余数,十二进制转换,二进制的1001对应十进制数是多少？ 因此，二进制的1001是十进制中的9,1 0 0 1,23 22 21 20,23 0 0 20 819,点分十进制,最大值,10101100,二进制,十进制例子,二进制例子,255,255,255,255,Network,Host,1286432168421,11111111,11111111,11111111,11111111,00010

3、000,01111010,11001100,172,16,122,1286432168421,1286432168421,1286432168421,32bits,202,255,10101100,IP地址的组成,1 8 9 16 17 24 25 32,IP地址的分类,1 8 9 16 17 24 25 32,1 8 9 16 17 24 25 32,1 8 9 16 17 24 25 32,1 8 9 16 17 24 25 32,子网掩码的使用,子网掩码:,255 . 0 . 0 . 0,网络ID相同，在同一网段，可以通信,255 . 255. 0 . 0,100.0.0.0,.50.2

4、0.2,100.50.0.0,.20.2,A与C不在同一网段，不能通信,255 . 255. 255. 0,100.50.20.0,.2,A与C、D不在同一网段，不能通信,划分子网,划分子网的作用 通过将子网掩码变长，将大的网络划分成多个小的网络 标准长度的子网掩码 255.0.0.0 或 /8 255.255.0.0 或 /16 255.255.255.0 或 /24 可变长的子网掩码 128（10000000） 例如：255.255.255.128 或 /25 192（11000000） 例如：255.255.192.0 或 /18 224（11100000） 例如：255.255.255

5、.224 或 /27 240（11110000） 例如：255.240.0.0 或 /12 248（11111000） 例如：255.255.255.248 或 /29 252（11111100） 例如：255.255.255.252 或 /30,未划分子网的IP地址,网络172.16.0.0，掩码255.255.0.0,172.16.0.0,172.16.0.1,172.16.0.2,172.16.0.3,.,172.16.255.253,172.16.255.254,划分子网后的IP地址,掩码变成255.255.255.0 网络划分为172.16.0.0、172.16.2.0、172.16

6、.255.0,网络ID,172.16.0.0,172.16.2.0,172.16.3.0,172.16.1.0,.,子网计算,Other subnets,192.168.1.32,192.168.1.64,192.168.1.96,子网掩码为255.255.255.224时，可以划分的子网个数和每子网的主机数是多少？,192.168.1.0，掩码由/24变为/27（255.255.255.224） 将掩码变成二进制 224：111 00000 000 001 010 011 100 101 110 111,网络ID可以是：,主机ID可以是：,000010001000011.11110,子网计算

7、（续）,子网计算（续）,网络ID变成十进制 000 00000 0 001 00000 25 32 010 00000 26 64 011 00000 26 + 25 96 100 00000 27 128 101 00000 27 + 25 160 110 00000 27+26 192 111 00000 27+26 + 25 224 主机ID变成十进制 00001 20 1 00010 21 2 00011 21 20 3 00100 22 4 11110 24 23 22 21 30,子网计算（续）,可用的网段和主机地址范围 192.168.1.0 192.168.1.1 192.16

8、8.1.30 192.168.1.32 192.168.1.33 192.168.1.62 192.168.1.64 192.168.1.65 192.168.1.94 192.168.1.96 192.168.1.97 192.168.1.126 192.168.1.128 192.168.1.129 192.168.1.158 192.168.1.160 192.168.1.161 192.168.1.190 192.168.1.192 192.168.1.193 192.168.1.222 192.168.1.224 192.168.1.225 192.168.1.254,子网规划,Ot

9、her subnets,192.168.5.16,192.168.5.32,192.168.5.48,3 个子网 每子网60 台主机 C类IP地址: 192.168.5.0/24,应该使用的子网掩码的长度是多少？,子网规划（续）,2n 3 2m2 60 m+n=8 当n2时， 224 3 m6， 262 62 60 因此，掩码为26位，255.255.255.192,阶段练习,A、B、C类地址的地址范围是什么？ 子网掩码的作用是什么？ 152.11.22.33是哪类标准IP地址？掩码长度应该是多少？ 192.168.100.0/26，包含的子网数与每子网包含的主机数是多少？每个子网的网络地址是

10、什么？ 你公司原来使用192.168.2.0网段，现在公司网络重新设计，并划分网段，公司共有5个部门，最大的部门30人，子网掩码的长度是多少？,ARP协议,IP地址解析为MAC地址 主机10.1.1.1想发送数据给主机10.1.1.2，检查缓存，发现没有10.1.1.2的MAC地址,10.1.1.1,10.1.1.2,10.1.1.3,10.1.1.4,ARP Cache Internet Adress Physical Adress Type,ARP协议（续）,IP地址解析为MAC地址 主机10.1.1.1发送ARP广播,10.1.1.1,10.1.1.2,10.1.1.3,10.1.1.4

11、,我是10.1.1.1 我需要10.1.1.2的MAC地址,ARP协议（续）,IP地址解析为MAC地址 所有主机都接收到10.1.1.1的ARP广播，但只有10.1.1.2给它一个单播回复，并缓存10.1.1.1的MAC地址,10.1.1.1,10.1.1.2,10.1.1.3,10.1.1.4,我是10.1.1.2 我的MAC地址是0800.0020.1111,ARP协议（续）,IP地址解析为MAC地址 主机10.1.1.1将10.1.1.2的MAC地址保存到缓存中，发送数据,10.1.1.1,10.1.1.2,10.1.1.3,10.1.1.4,ARP Cache Internet Adr

12、ess Physical Adress Type10.1.1.2 0800.0020.1111 Dynamic,ARP缓存的查询,在Windows操作系统中 在Cisco路由器上 Router# show ip arp Protocol Address Age (min) Hardware Addr Type Interface Internet 10.1.1.2 - 0013.c3c0.04c0 ARPA FastEthernet0/0 Internet 10.1.1.1 0 0013.8044.ff40 ARPA FastEthernet0/0,RARP协议,MAC地址解析为IP地址 主机

13、A需要一个IP地址，发送RARP广播,10.1.1.254,10.1.1.3,10.1.1.4,A,DHCP Server,我需要一个IP地址，我的MAC是0800.0020.1111,RARP协议（续）,MAC地址解析为IP地址 主机10.1.1.254是分配IP地址的Server，它将给A一个回复,10.1.1.3,10.1.1.4,A,你的IP地址是10.1.1.1,10.1.1.254,DHCP Server,代理ARP工作原理,IP地址解析为网关的接口MAC地址 主机10.1.1.1需要给不在同一网段的主机172.16.1.1发送数据，但是不知道它的MAC地址，因此发送ARP广播,1

14、0.1.1.1,10.1.1.2,10.1.1.254,我是10.1.1.1 我需要172.16.1.1 的MAC地址,代理ARP工作原理（续）,IP地址解析为网关的接口MAC地址 网关10.1.1.254给10.1.1.1一个单播回复，将自己的接口MAC地址告诉给10.1.1.1,10.1.1.1,10.1.1.2,10.1.1.254,用我的MAC地址封装数据帧吧，我的MAC是0800.0020.2222,ICMP协议,Internet Control Message Protocol Internet控制消息协议 ICMP消息通过IP数据报传送，被用来发送错误和控制信息。 ICMP定义了

15、很多信息类型，例如： 目的地不可达 TTL 超时 信息请求/应答 地址请求/应答,ICMP协议的应用,ICMP检测双向通路的连通性 Ping命令使用ICMP协议 Ping -t -a -l 字节数 Ip _Adress | Target_name,ICMP协议的应用（续）,在一台计算机上向远程主机发起ping连接时，可能收到的返回信息有： 连接建立成功 Reply from 192.168.1.1: bytes=32 time1ms TTL=128 目标主机不可达 Destination host unreachable. 请求时间超时 Request timed out. 未知主机名 Unknown host abc.,Ping命令的参数,-t ：一直ping，直到手动关闭（C）为止,Ping命令的参数（续）,-a ：显示对方的主机名,Ping命令的参数（续）,-l 字节数：发送指定大小的ping包,任务1 划分子网 任务2 查看ARP地址解析过程 任务3 ping命令的使用,实验,任务1 划分子网,IP地址范围192.1