《计算机网络协议》PPT课件.ppt

Page1/46第5-7章内容回顾数据链路层的功能以太网的CSMA/CD、帧格式和MAC地址以太网交换机的转发原理配置交换机的主机名、密码、IP地址和网关划分VLAN的作用VLAN的种类静态动态VLAN和VLANTrunk的配置Version2.0计算机网络层协议第8章Page3/46课程目标掌握IP地址的分类能够进行子网划分计算能够根据子网掩码的长度计算出子网中可用的主机数量能够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ARP、RARP和ICMP协议在什么情况下使用了解代理ARP的工作原理Page4/46本章结构网络层网络层数据：IP数据包格式网络层地址：IP地址网络层协议可变长子网掩码IP地址分类ARP协议ICMP协议Page5/46网络层的功能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Page6/46IP包头的格式版本（4）首部长度（4）优先级与服务类型（8）总长度（16）标识符（16）标志（3）段偏移量（13）TTL（8）协议号（8）首部校验和（16）源地址（32）目标地址（32）可选项数据20字节版本字段，IPv4优先级与服务类型，提供3层的QoSIP包头部长度，因为长度可变，因此需要定义IP数据总长度上层来的数据到IP层会被分段，这几个字段用来对数据包进行标识，使在数据到达目的端重组的时候，不会乱序生命周期字段，经过一个路由器值减1，为0时，数据包丢弃。为了防止一个数据包在网络中无限的循环下去。协议字段，用来标识封装的上层数据是UDP还是TCP，UDP是17，TCP是6Page7/46IP地址的作用192.168.1.100192.168.2.100192.168.2.101192.168.1.0192.168.2.0192.168.3.0192.168.3.100用来标识一个节点的网络地址Page8/462进制10进制逢10升位包含数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、92进制逢2升位只包含数字0、110进制数2进制数001121031141005101611071118100091001101010Page9/462－10进制转换10进制的8转换成2进制数是多少？因此，10进制的8转换成2进制为100082422210001余数Page10/4610－2进制转换2进制的1001对应10进制数是多少？因此，2进制的1001是10进制中的910012322212023＋0＋0＋20＝8＋1＝9Page11/46IP地址的组成点分十进制最大值10101100二进制十进制例子二进制例子255255255255NetworkHost12864321684211111111111111111111111111111111100010000011110101100110017216122189161724253212864321684211286432168421128643216842132bits20225510101100Page12/46IP地址的分类1A类:Bits:0NNNNNNNHostHostHost891617242532范围(1-126)1B类:Bits:10NNNNNNNetworkHostHost891617242532范围(128-191)1C类:Bits:110NNNNNNetworkNetworkHost891617242532范围(192-223)1D类:Bits:1110MMMMMulticastGroupMulticastGroupMulticastGroup891617242532范围(224-239)Page13/46子网掩码的使用子网掩码:255.0.0.0100.50.20.2100.50.20.3100.50.30.2100.60.30.2ABCD网络ID相同，在同一网段，可以通信网络IDA的主机ID255.255.0.0100.0.0.0.50.20.2100.50.0.0.20.2A与C不在同一网段，不能通信255.255.255.0100.50.20.0.2A与C、D不在同一网段，不能通信Page14/46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Page15/46网络172.16.0.0，掩码255.255.0.0172.16.0.0未划分子网的IP地址172.16.0.1172.16.0.2172.16.0.3…...172.16.255.253172.16.255.254Page16/46划分子网后的IP地址172.16.1.0172.16.2.0172.16.3.0172.16.4.0掩码变成255.255.255.0，网络划分为172.16.1.0、172.16.2.0、……172.16.254.0网络IDPage17/46变长子网掩码（VLSM）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：255.255.255.224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/30Page18/46子网计算4－1Othersubnets192.168.1.32192.168.1.64192.168.1.96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？Page19/46子网计算4－2网络ID可以是：主机ID可以是：000010001000011...111101.192.168.1.0，掩码由/24变为/27（255.255.255.224）2.将掩码变成2进制224：11100000000001010011100101110111Page20/46子网计算4－33.网络ID变成10进制：00000000→000100000→25→3201000000→26→6401100000→26+25→9610000000→27→12810100000→27+25→16011000000→27+26→19211100000→27+26+25→2244.主机ID变成10进制：00001→20→100010→21→200011→21＋20→3……11110→24＋23＋22＋21→30Page21/46子网计算4－4可用的网段是：192.168.1.0192.168.1.32192.168.1.64192.168.1.96192.168.1.128192.168.1.160192.168.1.192192.168.1.224每段可用的IP地址是：192.168.1.1～192.168.1.30192.168.1.33～192.168.1.62192.168.1.65～192.168.1.94192.168.1.96～192.168.1.126192.168.1.129～192.168.1.158192.168.1.161～192.168.1.191192.168.1.193～192.168.1.222192.168.1.225～192.168.1.254Page22/46Othersubnets192.168.5.16192.168.5.32192.168.5.4820个子网每子网5台主机C类IP地址:192.168.5.0子网规划2－1应该使用的子网掩码的长度是多少？Page23/46子网规划2－22n202m－25m+n=8当n＝5时，2n＝3220m＝3，2m－2＝65因此，掩码为29位，255.255.255.248Page24/46阶段总结IP数据包格式IP数据包头部长度为多少个字节？在IP数据包头中主要包含哪些信息？IP地址的分类A、B、C类地址的地址范围是什么？D类地址是什么地址？子网掩码的作用是什么？可变长子网掩码的计算以及子网规划Page25/46阶段练习IP数据包头中的Timetolive表示什么？有什么作用？152.11.22.33是哪一类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什么？你是ABC公司的网络管理员，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VLAN，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？Page26/46ARP协议4－1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10.1.1.110.1.1.210.1.1.310.1.1.4ARPCacheInternetAdressPhysicalAdressTypePage27/46ARP协议4－2IP地址解析为MAC地址主机10.1.1.1发送ARP广播10.1.1.110.1.1.210.1.1.310.1.1.4我需要10.1.1.2的MAC地址Page28/46ARP协议4－3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10.1.1.110.1.1.210.1.1.310.1.1.4我的MAC地址是0800.0020.1111Page29/46ARP协议4－4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10.1.1.110.1.1.210.1.1.310.1.1.4ARPCacheInternetAdressPhysicalAdressType10.1.1.20800.0020.1111DynamicPage30/46ARP缓存的查询在Windows操作系统中：在Cisco路由器上：R2#showiparpProtocolAddressAge(min)HardwareAddrTypeInterfaceInternet10.1.1.2-0013.c3c0.04c0ARPAFastEthernet0/0Internet10.1.1.100013.8044.ff40ARPAFastEthernet0/0Page31/46RARP协议2－1MAC地址解析为IP地址主机A需要一个IP地址，发送RARP广播10.1.1.25410.1.1.310.1.1.4A我需要一个IP地址，我的MAC是0800.0020.1111Page32/46RARP协议2－2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10.1.1.25410.1.1.310.1.1.4A你的IP地址是10.1.1.1Page33/46代理ARP工作原理2－110.1.1.110.1.1.2172.16.1.1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10.1.1.254我需要知道172.16.1.1的MAC地址Page34/46代理ARP工作理2－210.1.1.110.1.1.2172.16.1.1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10.1.1.110.1.1.254用我的MAC地址封装数据帧吧，我的