1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)習(xí)情境二：構(gòu)建中型網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目五：IP路由和子網(wǎng)劃分相關(guān)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)層的作用 IP子網(wǎng)劃分 網(wǎng)絡(luò)層所提供的服務(wù)TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層 IP路由（轉(zhuǎn)發(fā)）、路由協(xié)議 ARP和RARP、ICMP路由器 網(wǎng)絡(luò)層涉及將源主機(jī)發(fā)出的分組經(jīng)由各種網(wǎng)絡(luò)路徑到達(dá)目的主機(jī)，其利用了數(shù)據(jù)鏈路層所提供的相鄰節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，向傳輸層提供了從源到目的的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)層是處理端到端數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畹蛯樱瑫r(shí)又是通信子網(wǎng)的最高層。網(wǎng)絡(luò)層的作用網(wǎng)絡(luò)層的作用（1）需要規(guī)定該層協(xié)議數(shù)據(jù)單元的類型和格式（2）了解通信子網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而能進(jìn)行最佳路徑的選擇（3）在選擇路徑時(shí)還要注意擁塞控制和負(fù)載平衡（4）當(dāng)源主機(jī)和目

2、的主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)不屬于同一種類型時(shí)，網(wǎng)絡(luò)層還要協(xié)調(diào)好不同網(wǎng)絡(luò)間的差異。 為了有效地實(shí)現(xiàn)源到目的的分組傳輸，網(wǎng)絡(luò)層需要提供多方面的功能TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議（ICMP） 反向地址解析協(xié)議（RARP） 地址解析協(xié)議（ARP）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（IP） 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層的核心協(xié)議TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層IP路由基礎(chǔ) IP定義了一個(gè)稱為IP路由的過程，簡稱為路由。IP路由定義了如何從一臺(tái)主機(jī)，以IP包的形式，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給另一個(gè)臺(tái)主機(jī)。路由的過程允許包在廣闊多變的物理網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行發(fā)送。首部版本號(hào)標(biāo)志生 命 期用戶協(xié)議標(biāo) 識(shí)服 務(wù) 類 型總 長 度分 段 偏 移填 充報(bào) 頭 檢 驗(yàn) 和源 地 址目 的 地 址

3、選 擇 項(xiàng)首部長度數(shù) 據(jù) 部 分固定部分可變部分04816192431比特版本號(hào)占 4 bit，指IP協(xié)議的版本目前的 IP 協(xié)議版本號(hào)為 4 (即 IPv4)TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層IP數(shù)據(jù)包首部版本號(hào)標(biāo)志生 命 期用戶協(xié)議標(biāo) 識(shí)服 務(wù) 類 型總 長 度分 段 偏 移填 充報(bào) 頭 檢 驗(yàn) 和源 地 址目 的 地 址選 擇 項(xiàng)首部長度數(shù) 據(jù) 部 分固定部分可變部分04816192431比特首部長度占 4 bit，IP 的首部長度的最大值是60字節(jié)。TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層IP數(shù)據(jù)包首部04816192431版 本標(biāo)志生 存 時(shí) 間協(xié) 議標(biāo) 識(shí)服 務(wù) 類 型總 長 度片 偏 移填 充首 部 檢

4、驗(yàn) 和源 地 址目 的 地 址可 選 字 段 （長 度 可 變）比特首部長度01234567DTRC未用優(yōu) 先 級(jí)數(shù) 據(jù) 部 分比特固定部分可變部分服務(wù)類型占 8 bit，用來獲得更好的服務(wù)這個(gè)字段以前一直沒有被人們使用 首部版本號(hào)標(biāo)志生 命 期用戶協(xié)議標(biāo) 識(shí)服 務(wù) 類 型總 長 度分 段 偏 移填 充報(bào) 頭 檢 驗(yàn) 和源 地 址目 的 地 址選 擇 項(xiàng)首部長度數(shù) 據(jù) 部 分固定部分可變部分04816192431比特標(biāo)識(shí)占16 bit用來讓目的主機(jī)判斷新來的分段屬于哪個(gè)分組，所有屬于同一分組的分段包含同樣的標(biāo)志值。TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層IP數(shù)據(jù)包首部版本號(hào)標(biāo)志生 命 期用戶協(xié)議標(biāo) 識(shí)服 務(wù)

5、類 型總 長 度分 段 偏 移填 充報(bào) 頭 檢 驗(yàn) 和源 地 址目 的 地 址選 擇 項(xiàng)首部長度數(shù) 據(jù) 部 分固定部分可變部分04816192431比特標(biāo)志占3 bit，用來標(biāo)志是否所有分段都已到達(dá)。TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層IP數(shù)據(jù)包首部版本號(hào)標(biāo)志生 命 期用戶協(xié)議標(biāo) 識(shí)服 務(wù) 類 型總 長 度分 段 偏 移填 充報(bào) 頭 檢 驗(yàn) 和源 地 址目 的 地 址選 擇 項(xiàng)首部長度數(shù) 據(jù) 部 分固定部分可變部分04816192431比特生命期(8 bit)記為 TTL (Time To Live)數(shù)據(jù)報(bào)在網(wǎng)絡(luò)中的壽命，其單位為秒。TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層IP數(shù)據(jù)包首部版本號(hào)標(biāo)志生 命 期用戶協(xié)議標(biāo) 識(shí)

6、服 務(wù) 類 型總 長 度分 段 偏 移填 充報(bào) 頭 檢 驗(yàn) 和源 地 址目 的 地 址選 擇 項(xiàng)首部長度數(shù) 據(jù) 部 分固定部分可變部分04816192431比特協(xié)議(8 bit) :指出此數(shù)據(jù)報(bào)攜帶的數(shù)據(jù)使用何種協(xié)議以便目的主機(jī)的 IP 層將數(shù)據(jù)部分上交給哪個(gè)處理過程。TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層IP數(shù)據(jù)包首部版本號(hào)標(biāo)志生 命 期用戶協(xié)議標(biāo) 識(shí)服 務(wù) 類 型總 長 度分 段 偏 移填 充報(bào) 頭 檢 驗(yàn) 和源 地 址目 的 地 址選 擇 項(xiàng)首部長度數(shù) 據(jù) 部 分固定部分可變部分04816192431比特報(bào)頭檢驗(yàn)和(16 bit):只檢驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)的首部 不包括數(shù)據(jù)部分。TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層IP數(shù)據(jù)包

7、首部版本號(hào)標(biāo)志生 命 期用戶協(xié)議標(biāo) 識(shí)服 務(wù) 類 型總 長 度分 段 偏 移填 充報(bào) 頭 檢 驗(yàn) 和源 地 址目 的 地 址選 擇 項(xiàng)首部長度數(shù) 據(jù) 部 分固定部分可變部分04816192431比特源地址和目的地址都各占 4 字節(jié)TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層IP數(shù)據(jù)包首部版本號(hào)標(biāo)志生 命 期用戶協(xié)議標(biāo) 識(shí)服 務(wù) 類 型總 長 度分 段 偏 移填 充報(bào) 頭 檢 驗(yàn) 和源 地 址目 的 地 址選 擇 項(xiàng)首部長度數(shù) 據(jù) 部 分固定部分可變部分04816192431比特選擇項(xiàng)：主要用于網(wǎng)絡(luò)測試或調(diào)試，包括安全性、嚴(yán)格的路由選擇、松散的源路由選擇、記錄路由、時(shí)間標(biāo)記等。TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層IP數(shù)據(jù)包IP

8、報(bào)頭 數(shù)據(jù)IP數(shù)據(jù)報(bào)作為MAC幀的數(shù)據(jù)MAC幀頭幀校驗(yàn)碼封裝IP數(shù)據(jù)報(bào)MAC數(shù)據(jù)幀TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層IP數(shù)據(jù)報(bào)的封裝協(xié) 議MTU（B）Hyperchannel65535令牌環(huán)（16Mbps）令牌環(huán)（4Mbps）FDDI以太網(wǎng)X.25PPP17914446443521500576296TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層不同數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的MTU值TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層IP數(shù)據(jù)報(bào)的重組在最終的目的主機(jī)上將接收到的所有分片進(jìn)行重新組裝的過程就是IP數(shù)據(jù)報(bào)重組IP路由（轉(zhuǎn)發(fā)）路由選擇協(xié)議 路由選擇協(xié)議使得路由器在確定路徑之后發(fā)送被路由協(xié)議數(shù)據(jù)。換而言之，路由選擇協(xié)議用來確定被路由協(xié)議為了到達(dá)目標(biāo)所遵循的

9、路徑。IP路由（轉(zhuǎn)發(fā)）IP路由：使用二層協(xié)議（1）三層到二層的映射（2）交換機(jī)和路由協(xié)同工作路由協(xié)議路由器學(xué)習(xí)IP路由（1）學(xué)習(xí)直連路由路由表的組成：來源、出接口、下一跳（2）靜態(tài)路由（3）通過路由協(xié)議學(xué)習(xí)路由（動(dòng)態(tài)路由） 不需要使用路由協(xié)議 管理員手工配置及更新路由表 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較簡單，到達(dá)某一網(wǎng)絡(luò)的路徑唯一時(shí)采用靜態(tài)路由路由協(xié)議靜態(tài)路由路由協(xié)議動(dòng)態(tài)路由 動(dòng)態(tài)路由更加靈活； 能自動(dòng)調(diào)整路由選擇表； 引導(dǎo)流量通過不同的路徑到達(dá)同一目標(biāo)。ABCD源主機(jī)目的主機(jī)路由協(xié)議路由協(xié)議特性 健壯性度量 路由進(jìn)程開銷 穩(wěn)定性 快速收斂 執(zhí)行的難度 支持標(biāo)準(zhǔn)IP子網(wǎng)劃分 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)總數(shù)未超出所給定的某類

10、網(wǎng)絡(luò)可容納的最大主機(jī)數(shù)，但內(nèi)部又要?jiǎng)澐殖扇舾蓚€(gè)分段（segment）進(jìn)行管理時(shí)，就可以采用子網(wǎng)劃分的方法。子網(wǎng)劃分的概念I(lǐng)P子網(wǎng)劃分 在劃分子網(wǎng)時(shí)應(yīng)遵循以下的基本規(guī)則：（1）同一個(gè)局域網(wǎng)上的IP主機(jī)特別指出，在同一廣播域內(nèi)應(yīng)該使用同一IP子網(wǎng)內(nèi)的IP地址。（2）通過點(diǎn)到點(diǎn)的租用線路直連的兩個(gè)路由器接口地址應(yīng)該在相同的IP子網(wǎng)內(nèi)。（3）被至少一臺(tái)路由器分割開的不同局域網(wǎng)的主機(jī)，應(yīng)該使用不同IP子網(wǎng)內(nèi)的IP地址。（4）互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的IP地址應(yīng)該是唯一的。 IP子網(wǎng)劃分 子網(wǎng)地址部分主機(jī)地址部分子網(wǎng)地址部分網(wǎng)絡(luò)地址部分網(wǎng)絡(luò)地址部分主機(jī)地址部分網(wǎng)絡(luò)地址劃分子網(wǎng)后的網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)地址部分子網(wǎng)IP地址格式IP子

11、網(wǎng)劃分 子網(wǎng)掩碼(subnetmask)通常與IP地址配對出現(xiàn)，其功能是告知主機(jī)或路由設(shè)備，IP地址的哪一部分代表網(wǎng)絡(luò)號(hào)部分，哪一部分代表主機(jī)號(hào)部分。子網(wǎng)掩碼使用與IP地址相同的編址格式，即32位長度的二進(jìn)制比特位，也可分為4個(gè)8位組并采用點(diǎn)分十進(jìn)制來表示。但在子網(wǎng)掩碼中，與IP地址中的網(wǎng)絡(luò)位部分對應(yīng)的位取值為“1”，而與IP地址主機(jī)部分對應(yīng)的位取值為“0”。這樣通過將子網(wǎng)掩碼與相應(yīng)的IP地址進(jìn)行求“與”操作，就可決定給定的IP地址所屬的網(wǎng)絡(luò)號(hào)（包括子網(wǎng)絡(luò)信息）。 子網(wǎng)IP掩碼劃分位數(shù)子網(wǎng)掩碼234569224404852C類網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行子網(wǎng)劃分后的子網(wǎng)掩碼IP子網(wǎng)劃分 為了表達(dá)的方便，在書寫上還

12、可以采用諸如“X.X.X.X/Y”的方式來表示IP地址與子網(wǎng)掩碼，其中每個(gè)“X”分別表示與IP地址中的一個(gè)8位組對應(yīng)的十進(jìn)制值，而“Y”表示子網(wǎng)掩碼中與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)對應(yīng)的位數(shù)。如上面提到的/也可表示為/8，而/則可表示為/21。書寫方法IP子網(wǎng)劃分 決定子網(wǎng)和主機(jī)數(shù)量 由于主機(jī)被一個(gè)或多個(gè)路由器分割在不同的子網(wǎng)里，所以網(wǎng)絡(luò)工程師需要決定在這個(gè)特定互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中劃分多少個(gè)子網(wǎng)，計(jì)劃好的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在某種程度上決定了需要的子網(wǎng)數(shù)量。IP子網(wǎng)劃分 子網(wǎng)劃分的方法 要決定最大的子網(wǎng)中要容納多少臺(tái)主機(jī)，需要知道連接在每一個(gè)局域網(wǎng)上的所有設(shè)備的具體信息，以及對于未來趨勢的一定預(yù)測能力。一般情況下，通過局域網(wǎng)交換機(jī)

13、和線纜的配置情況來了解連接到該局域網(wǎng)的設(shè)備數(shù)量，然后在增加一定的百分比留作擴(kuò)展使用。 假定在一個(gè)A、B或C類網(wǎng)絡(luò)中使用相同的子網(wǎng)掩碼，稱為固定長度子網(wǎng)掩碼（SLSM）。和VLSM不同，VLSM允許在同一IP子網(wǎng)內(nèi)的不同部分使用不同的掩碼。當(dāng)使用SLSM時(shí)，最大子網(wǎng)內(nèi)的主機(jī)數(shù)量決定了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)子網(wǎng)掩碼的主機(jī)位的大小。但是使用VLSM，需要決定每一個(gè)子網(wǎng)內(nèi)主機(jī)的數(shù)量。IP子網(wǎng)劃分 決定掩碼中的子網(wǎng)和主機(jī)位數(shù)對A、B或C類網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行子網(wǎng)劃分的過程并不會(huì)改變原地址中網(wǎng)絡(luò)部分的大小。它會(huì)減少地址中主機(jī)部分的大小，來創(chuàng)建子網(wǎng)部分，如下圖。為了創(chuàng)建子網(wǎng)，在此過程中縮短了主機(jī)域，通常稱為借位。在下圖中，被借出的

14、位用于組成地址結(jié)構(gòu)中的子網(wǎng)部分，為S比特長。這里，用變量s表示子網(wǎng)位數(shù)，用h表示主機(jī)位數(shù)。IP子網(wǎng)劃分 IP子網(wǎng)劃分 16位 16位24位 S位 8-S位8位 S位 24-S位16位 S位 16-S位A類主機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)主機(jī)8位 24位沒有劃分子網(wǎng)劃分了子網(wǎng)B類主機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)主機(jī)沒有劃分子網(wǎng)劃分了子網(wǎng)C類網(wǎng)絡(luò)主機(jī)網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)主機(jī)24位 8位沒有劃分子網(wǎng)劃分了子網(wǎng) 進(jìn)行子網(wǎng)劃分的IP網(wǎng)絡(luò)地址結(jié)構(gòu)IP子網(wǎng)劃分 決定子網(wǎng)號(hào)以及每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)可分配的IP地址 子網(wǎng)號(hào)：從數(shù)字上講，是一個(gè)子網(wǎng)內(nèi)最小的號(hào)碼，它是用來表示一個(gè)特定IP子網(wǎng)的一組點(diǎn)分十進(jìn)制數(shù)。子網(wǎng)廣播地址：從數(shù)字上講，是一個(gè)子網(wǎng)內(nèi)最大的值。發(fā)送到這個(gè)

15、地址的數(shù)據(jù)包，都會(huì)被路由轉(zhuǎn)發(fā)到目的子網(wǎng)，在轉(zhuǎn)發(fā)的同時(shí)，數(shù)據(jù)包被封裝在一個(gè)2層廣播幀中，這樣子網(wǎng)內(nèi)的所有主機(jī)都能夠接收到這個(gè)幀。可供分配的IP地址：一個(gè)可以分配到接口上的IP地址。此時(shí)子網(wǎng)內(nèi)的保留地址排除在外，例如IP子網(wǎng)號(hào)和子網(wǎng)廣播地址。IP子網(wǎng)劃分 決定子網(wǎng)號(hào)以及每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)可分配的IP地址 網(wǎng)絡(luò)廣播地址：在任何一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)中，最大的那個(gè)IP地址。子網(wǎng)0（0號(hào)子網(wǎng)）：從數(shù)字上講，是每一個(gè)子網(wǎng)劃分規(guī)劃中最小的子網(wǎng)號(hào)，它的特點(diǎn)是在子網(wǎng)號(hào)的子網(wǎng)部分全為0。一般為保留子網(wǎng)，不使用。廣播子網(wǎng)：從數(shù)字上講，是每一個(gè)子網(wǎng)劃分規(guī)劃中最大的子網(wǎng)號(hào)，它的特點(diǎn)是在子網(wǎng)號(hào)的子網(wǎng)部分全為1。一般為保留子網(wǎng)，不使用。找出

16、子網(wǎng)號(hào)：二進(jìn)制方法 采用二進(jìn)制的方法找出子網(wǎng)號(hào)的的關(guān)鍵在于：每個(gè)子網(wǎng)號(hào)的網(wǎng)絡(luò)部分與待劃分IP網(wǎng)絡(luò)號(hào)的網(wǎng)絡(luò)部分相同。每個(gè)子網(wǎng)號(hào)主機(jī)部分全為0。子網(wǎng)號(hào)的子網(wǎng)部分都不相同，用來區(qū)別各個(gè)子網(wǎng)。在進(jìn)行子網(wǎng)劃分時(shí)，0號(hào)子網(wǎng)的十進(jìn)制表示法和有類IP網(wǎng)絡(luò)號(hào)是相同的并且根據(jù)分類IP規(guī)則，0號(hào)子網(wǎng)保留不做使用。IP子網(wǎng)劃分 采用二進(jìn)制的方法找出子網(wǎng)號(hào)的過程如下：步驟1：計(jì)算2s，s是子網(wǎng)部分的位數(shù)。步驟2：寫下來分類IP網(wǎng)絡(luò)號(hào)的二進(jìn)制表示方法。步驟3：注分類IP網(wǎng)絡(luò)號(hào)和0號(hào)子網(wǎng)是同一個(gè)號(hào)碼，不使用。步驟4：從上到下畫兩條豎線，將32位的網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分分開。步驟5：向下重復(fù)網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分的比特位，直到總共有

17、2s行為止，所有這些行中，除了第一行（0號(hào)子網(wǎng)），子網(wǎng)部分都沒有數(shù)值。IP子網(wǎng)劃分 IP子網(wǎng)劃分 IP子網(wǎng)劃分 步驟6：從第2行開始，子網(wǎng)域的部分每一行都在前一行的基礎(chǔ)上加1。這保證了連續(xù)的子網(wǎng)域內(nèi)所有的值都不相同。一直寫到列表的最后，這時(shí)子網(wǎng)域的每一位都應(yīng)該是1。步驟7：最后一行，也就是子網(wǎng)域全為1的那一行就是廣播子網(wǎng)，保留不使用。步驟8：將32位的二進(jìn)制數(shù)每8位一組轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，就可以得到子網(wǎng)號(hào)了。IP子網(wǎng)劃分 IP子網(wǎng)劃分 找出子網(wǎng)廣播地址：二進(jìn)制方法 步驟如下：步驟1：在每個(gè)二進(jìn)制表示的子網(wǎng)號(hào)中，將所有的主機(jī)位都換成1。步驟2：將這些號(hào)碼轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，8位一組（即便一個(gè)字節(jié)中包含子網(wǎng)

18、和主機(jī)部分）。IP子網(wǎng)劃分 IP子網(wǎng)劃分 找出可用IP地址的范圍 步驟如下：步驟1：為了找出子網(wǎng)內(nèi)可供分配的最小IP地址，只需要將子網(wǎng)號(hào)的第4個(gè)字節(jié)加1；步驟2：為了找出子網(wǎng)內(nèi)可供分配的最大IP地址，只需要把子網(wǎng)廣播地址的第4個(gè)字節(jié)減1。IP子網(wǎng)劃分 子網(wǎng)最小IP地址最大IP地址廣播地址012323454 567262728295859606190919293222324255455可供分配的IP地址 這些子網(wǎng)保留不使用 利用簡便方法找出子網(wǎng)和廣播地址 每一個(gè)連續(xù)子網(wǎng)號(hào)都比前一個(gè)子網(wǎng)號(hào)大32，每一個(gè)連續(xù)的廣播地址也比前一個(gè)廣播地址大32。由此可以總結(jié)為4個(gè)要素：0號(hào)子網(wǎng)，它總是和分類網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)

19、號(hào)相同。廣播子網(wǎng)的廣播地址，它總是和網(wǎng)絡(luò)的廣播地址相同。子網(wǎng)部分的位數(shù)。增量，也就是一個(gè)子網(wǎng)號(hào)與前一個(gè)子網(wǎng)號(hào)的差。它等于2(8-s)，其中，s是子網(wǎng)位數(shù)。IP子網(wǎng)劃分 IP子網(wǎng)劃分 判斷主機(jī)位于哪個(gè)子網(wǎng)內(nèi) 用二進(jìn)制方法找出子網(wǎng)號(hào)的過程如下：步驟1：將IP地址和掩碼轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制，先寫IP地址，然后將子網(wǎng)掩碼寫在下面。步驟2：將兩組號(hào)碼按位進(jìn)行布爾與運(yùn)算。步驟3：將結(jié)果所得的32位碼轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制，8位為一組。IP子網(wǎng)劃分 例如，已知網(wǎng)絡(luò)IP地址和子網(wǎng)掩碼為IP地址：3子網(wǎng)掩碼： 24請確定該主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)號(hào)。 （1）將IP地址3和子網(wǎng)掩碼24分別轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制等價(jià)形式為11010011.010100

20、01.11000000.01001001和11111111.11111111.11111111. 11100000。（2）將兩個(gè)23位二進(jìn)制數(shù)并列在一起，對每一位進(jìn)行“與”操作即可得到結(jié)果。 IP子網(wǎng)劃分 3 11000000 10011000 00000001 010 01001 AND24 11111111 11111111 11111111 111 00000 11010011 01010001 11000000 010 000003/27的網(wǎng)絡(luò)ID的計(jì)算過程網(wǎng)絡(luò)ID192168164ARP和RARPARP協(xié)議屏蔽物理地址的差異統(tǒng)一的地址形式IP軟件IP: 指定源地址MAC:發(fā)送和接收信

21、息功能IP地址解析成物理地址ARP和RARPAYXBZ主機(jī) A 廣播發(fā)送ARP 請求分組 ARP 請求ARP 請求ARP 請求ARP 請求我是 ，硬件地址是 00-00-C0-15-AD-18我想知道主機(jī) 的硬件地址00-00-C0-15-AD-18子網(wǎng)內(nèi)ARP協(xié)議的工作原理ARP 響應(yīng)主機(jī) B 向 A 發(fā)送ARP 響應(yīng)分組 08-00-2B-00-EE-0A我是 硬件地址是 08-00-2B-00-EE-0AAYXBZ00-00-C0-15-AD-18子網(wǎng)內(nèi)ARP協(xié)議的工作原理ARP和RARPARP和RARP子網(wǎng)間ARP解析ABCD0ACBRARP ServerRARP請求分組RARP請求分

22、組MAC: 0800.0020.2C0AIP = ?RARP響應(yīng)分組RARP解析過程示意圖ARP和RARPICMP即因特網(wǎng)控制消息協(xié)議,主要用來檢測網(wǎng)絡(luò),發(fā)現(xiàn)路由、擁塞、服務(wù)質(zhì)量等問題。ICMP協(xié)議ICMP協(xié)議ICMP協(xié)議 IP報(bào)頭ICMP報(bào)頭ICMP消息ICMP數(shù)據(jù)報(bào)IP數(shù)據(jù)報(bào)ICMP報(bào)文 Ping命令的主要作用是通過發(fā)送數(shù)據(jù)包并接收應(yīng)答信息來檢測兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)是否連通.ICMP協(xié)議的應(yīng)用實(shí)例-Ping命令作用?ICMP協(xié)議路由器 網(wǎng)橋獨(dú)立于高層協(xié)議，它把幾個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)連起來后提供給用戶的仍然是一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)，用戶根本不知道有網(wǎng)橋存在；路由器則利用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議將網(wǎng)絡(luò)分成幾個(gè)邏輯子網(wǎng)。路由器是

23、面向協(xié)議的設(shè)備，能夠識(shí)別網(wǎng)絡(luò)層地址，而網(wǎng)橋只能識(shí)別鏈路層地址或稱MAC地址 ，網(wǎng)橋?qū)W(wǎng)絡(luò)層地址視而不見。路由器與網(wǎng)橋的區(qū)別 路由器提供異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互連實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的邏輯劃分實(shí)現(xiàn)VLAN之間的通信路由器在網(wǎng)絡(luò)互連中的作用項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)1：IP地址與子網(wǎng)劃分任務(wù)2：獲取以太網(wǎng)中IP地址與MAC地址的對應(yīng)關(guān)系任務(wù)3：Ping命令的使用任務(wù)4：tracert命令的使用任務(wù)1：IP地址與子網(wǎng)劃分工作任務(wù) （1）正確配置IP地址； （2）正確配置子網(wǎng)掩碼； （3）能夠進(jìn)行子網(wǎng)劃分。 任務(wù)1：IP地址與子網(wǎng)劃分任務(wù)目標(biāo) 理解IP地址的概念、分類； 理解掩碼的作用； 掌握如何進(jìn)行子網(wǎng)劃分。設(shè)備與材料清單 PC計(jì)算機(jī)3

24、臺(tái)； 集線器1臺(tái)； 雙絞線直通線3條。任務(wù)1：IP地址與子網(wǎng)劃分任務(wù)1：IP地址與子網(wǎng)劃分網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣粨Q機(jī)PCA0/24PCB0/24PCC0/24任務(wù)1：IP地址與子網(wǎng)劃分實(shí)施過程1.測試1（1）按照下表所示配置各計(jì)算機(jī)的IP地址、子網(wǎng)掩碼。計(jì)算機(jī)IP地址子網(wǎng)掩碼PCA0PCB0PCC0任務(wù)1：IP地址與子網(wǎng)劃分實(shí)施過程（2）使用ping命令測試各計(jì)算機(jī)之間的連通性，并填入下表。計(jì)算機(jī)PCAPCBPCCPCAPCBPCC實(shí)施過程2.測試2（1）按照下表所示配置各計(jì)算機(jī)的IP地址、子網(wǎng)掩碼。計(jì)算機(jī)IP地址子網(wǎng)掩碼PCA024PCB024PCC024任務(wù)1：IP地址與子網(wǎng)劃分實(shí)施過程（2）使用pi

25、ng命令測試各計(jì)算機(jī)之間的連通性，并填入下表。計(jì)算機(jī)PCAPCBPCCPCAPCBPCC任務(wù)1：IP地址與子網(wǎng)劃分實(shí)施過程3.測試3（1）按照下表所示配置各計(jì)算機(jī)的IP地址、子網(wǎng)掩碼。計(jì)算機(jī)IP地址子網(wǎng)掩碼PCA024PCB024PCC024任務(wù)1：IP地址與子網(wǎng)劃分實(shí)施過程（2）使用ping命令測試各計(jì)算機(jī)之間的連通性，并填入下表。計(jì)算機(jī)PCAPCBPCCPCAPCBPCC任務(wù)1：IP地址與子網(wǎng)劃分任務(wù)1：IP地址與子網(wǎng)劃分實(shí)施過程4.測試4（1）按照下表所示配置各計(jì)算機(jī)的IP地址、子網(wǎng)掩碼。計(jì)算機(jī)IP地址子網(wǎng)掩碼PCA040PCB040PCC040任務(wù)1：IP地址與子網(wǎng)劃分實(shí)施過程（2）使

26、用ping命令測試各計(jì)算機(jī)之間的連通性，并填入下表。計(jì)算機(jī)PCAPCBPCCPCAPCBPCC任務(wù)1：IP地址與子網(wǎng)劃分實(shí)施過程5.測試5（1）按照下表所示配置各計(jì)算機(jī)的IP地址、子網(wǎng)掩碼。計(jì)算機(jī)IP地址子網(wǎng)掩碼PCA0PCB0PCC0任務(wù)1：IP地址與子網(wǎng)劃分實(shí)施過程（2）使用ping命令測試各計(jì)算機(jī)之間的連通性，并填入下表。計(jì)算機(jī)PCAPCBPCCPCAPCBPCC任務(wù)2：獲取以太網(wǎng)中IP地址與MAC地址的對應(yīng)關(guān)系工作任務(wù) 在Windows操作系統(tǒng)中，通過ARP可以在Cache緩存的ARP表中存儲(chǔ)IP地址及其經(jīng)過解析的以太網(wǎng)或令牌環(huán)物理地址。使用ARP命令可以顯示、修改、刪除Cache緩存

27、的ARP表。任務(wù)目標(biāo) 熟悉ARP命令的使用方法。任務(wù)2：獲取以太網(wǎng)中IP地址與MAC地址的對應(yīng)關(guān)系任務(wù)2：獲取以太網(wǎng)中IP地址與MAC地址的對應(yīng)關(guān)系設(shè)備與材料清單 PC計(jì)算機(jī)3臺(tái)； 集線器1臺(tái)； 雙絞線直通線3條。任務(wù)2：獲取以太網(wǎng)中IP地址與MAC地址的對應(yīng)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼€器PCA0/24PCB0/24PCC0/24任務(wù)2：獲取以太網(wǎng)中IP地址與MAC地址的對應(yīng)關(guān)系A(chǔ)RP命令語法格式：arp-aInetAddr -N IfaceAddr-g InetAddr -N IfaceAddr-d InetAddrIfaceAddr-s InetAddr EtherAddrIfaceAddr任務(wù)2：獲

28、取以太網(wǎng)中IP地址與MAC地址的對應(yīng)關(guān)系實(shí)施過程步驟1：顯示高速Cache中的ARP表。步驟2：添加ARP動(dòng)態(tài)表項(xiàng)。步驟3：添加ARP靜態(tài)表項(xiàng)。步驟4：刪除ARP表項(xiàng)。任務(wù)3：Ping命令的使用通過執(zhí)行Ping命令主要可獲得如下信息：（1）監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的連通性，檢驗(yàn)與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或本地計(jì)算機(jī)的連接。（2）確定是否有數(shù)據(jù)報(bào)被丟失、復(fù)制或重傳。Ping在所發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)中設(shè)置惟一的序列號(hào)（Sequence Number），以此檢查其接收到應(yīng)答報(bào)文的序列號(hào)。（3）Ping在其所發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)中設(shè)置時(shí)間戳（Timestamp），根據(jù)返回的時(shí)間戳信息可以計(jì)算數(shù)據(jù)包交換的時(shí)間，即RTT（Round Trip Tim

29、e）。（4）Ping校驗(yàn)每一個(gè)收到的數(shù)據(jù)報(bào)，據(jù)此可以確定數(shù)據(jù)報(bào)是否損壞。 任務(wù)3：Ping命令的使用語法格式：ping -t -a -n count -l size -f -i TTL -v TOS -r count -s count -j host-list | -k host-list -w timeout destination_ip_adddr 任務(wù)3：Ping命令的使用選項(xiàng)含義-t不停的ping目的主機(jī)，直到手動(dòng)停止（按下Control-C）。-a將IP地址解析為計(jì)算機(jī)主機(jī)名-n count發(fā)送回送請求ICMP報(bào)文的次數(shù)（默認(rèn)值為4）。-l size定義echo數(shù)據(jù)包大小。（默認(rèn)值為

30、32B）-f在數(shù)據(jù)包中不允許分片（默認(rèn)為允許分片）。-i TTL指定生存周期。-v TOS指定要求的服務(wù)類型。-r count記錄路由。-s count使用時(shí)間戳選項(xiàng)。-j host-list利用 computer-list 指定的計(jì)算機(jī)列表路由數(shù)據(jù)包。連續(xù)計(jì)算機(jī)可以被中間網(wǎng)關(guān)分隔（路由稀疏源）IP 允許的最大數(shù)量為 9。-k host-list利用 computer-list 指定的計(jì)算機(jī)列表路由數(shù)據(jù)包。連續(xù)計(jì)算機(jī)不能被中間網(wǎng)關(guān)分隔（路由嚴(yán)格源）IP 允許的最大數(shù)量為 9。-w timeout指定超時(shí)間隔，單位為毫秒。任務(wù)3：Ping命令的使用實(shí)施過程步驟1：測試TCP/IP是否安裝正確。步驟2：測試IP地址是否配置正確。步驟3：測試PCA和PCB之間的連通性。步驟4：連續(xù)發(fā)送Ping測試報(bào)文。步驟5：自選數(shù)據(jù)長度的Ping測試的報(bào)文。步驟6：修改Ping命令的請求超時(shí)時(shí)間。步驟7：不允許路由器對Ping探測報(bào)文分片。任務(wù)4：tracert命令的使用 Tracert（跟蹤路由）是路由跟蹤實(shí)用程序