《IP通信原理》PPT课件.ppt

IP通信原理,中小型企业网络拓扑结构,在中小型企业网体验项目中，分公司1的电脑是怎样访问分公司2的？,引入,？,课程目标,学完本课程，您应该能够： 掌握局域网内、跨越广播域、跨越广域网的IP通信原理 深刻理解广播域、网关、IP逐跳转发 熟悉层次化配置方法 熟悉静态路由配置 本课程重点 广播域 网关 IP逐跳转发 层次化配置,课程内容,IP通信原理 层次化配置方法 静态路由配置 实验室规范,局域网内IP通信原理,PCA是怎样访问PCB的？,PCA: IP: 192.168.10.10/24 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP: 192.168.10.20/24 MAC: 0003.4700.000B,局域网内IP通信原理,PCA访问PCB PCA封装应用数据,PCA: IP: 192.168.10.10/24 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP: 192.168.10.20/24 MAC: 0003.4700.000B,目标IP,TCP/UDP,应用数据,源IP,源MAC,目的MAC,目标IP：192.168.10.20 源IP： 192.168.10.10 源MAC：0003.4700.000A 目的MAC：未知,？,局域网内IP通信原理,PCA访问PCB ARP,PCA: IP: 192.168.10.10/24 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP: 192.168.10.20/24 MAC: 0003.4700.000B,广播：谁是192.168.10.20？,广播域,收到ARP请求,应答PCA：我是192.168.10.20。,收到ARP应答,192.168.10.20的MAC是 0003.4700.000B,ARP包数据结构、RARP、无故ARP等，请大家课后参阅相关参考书籍或参考资料。,局域网内IP通信原理,PCA访问PCB PCA向PCB发送应用数据 PCB的应用程序接收数据 PCB的应用数据回应数据 （回应过程与上述过程类似）,PCA: IP: 192.168.10.10/24 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP: 192.168.10.20/24 MAC: 0003.4700.000B,目标IP：192.168.10.20 源IP： 192.168.10.10 源MAC：0003.4700.000A 目的MAC：0003.4700.000B,192.168.10.20的MAC是 0003.4700.000B,广播域,跨广播域IP通信原理,PCA是怎样访问PCB的？,PCA: IP: 192.168.10.10/24 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP: 192.168.20.20/24 MAC: 0003.4700.000B,局域网A,局域网B,跨广播域IP通信原理,PCA是怎样访问PCB的？ 是否可以直接访问？,PCA: IP: 192.168.10.10/24 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP: 192.168.20.20/24 MAC: 0003.4700.000B,广播域A,局域网A,局域网B,广播域B,不能直接访问： 1. 在不同的广播域,跨广播域IP通信原理,网关,PCA: IP: 192.168.10.10/24 网关: 192.168.10.1 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP: 192.168.20.20/24 网关: 192.168.20.1 MAC: 0003.4700.000B,局域网A,局域网B,RA,F0/1: IP: 192.168.10.1/24 MAC: 0000.0C11.1111 F0/2: IP: 192.168.20.1/24 MAC: 0000.0C22.2222,F0/1,F0/2,我在192.168.10.0/24网段， 192.168.20.20和我不在同一网段， 我应该通过我的网关访问他。,跨广播域IP通信原理,路由器 路由表 路由转发,局域网A,局域网B,RA,F0/1: IP: 192.168.10.1/24 F0/2: IP: 192.168.20.1/24,F0/1,F0/2,路由表: C 192.168.10.0/24 F0/1 C 192.168.20.0/24 F0/2,路由转发： 接口接收包 （路由器接口接收二层地址是自己的数据包） 拆除二层封装 查找路由表，转发数据包 （以数据包的目标IP地址查路由表，查找到 出接口和下一跳） 重新进行二层封装 发送接收包,跨广播域IP通信原理,PCA访问PCB PCA封装应用数据 PCA ARP请求网关MAC,PCA: IP: 192.168.10.10/24 网关: 192.168.10.1 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP: 192.168.20.20/24 网关: 192.168.20.1 MAC: 0003.4700.000B,局域网A,局域网B,RA,F0/1: IP: 192.168.10.1/24 MAC: 0000.0C11.1111 F0/2: IP: 192.168.20.1/24 MAC: 0000.0C22.2222,F0/1,F0/2,192.168.20.20和我不在同一网段， 我应该通过我的网关访问他。,目的MAC：网关,源MAC：PCA,源IP：PCA,目标IP：PCB,上层数据,我的网关是192.168.10.1，MAC未知,ARP应答：192.168.10.1的MAC地址是0000.0C11.1111。(单播),ARP请求(广播)： 谁是192.168.10.1？,跨广播域IP通信原理,PCA访问PCB PCA发送数据 RA转发数据,PCA: IP: 192.168.10.10/24 网关: 192.168.10.1 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP: 192.168.20.20/24 网关: 192.168.20.1 MAC: 0003.4700.000B,局域网A,局域网B,RA,F0/1,F0/2,192.168.20.20和我不在同一网段， 我应该通过我的网关访问他。,目的MAC：RA F0/1,源MAC：PCA,收到目的MAC地址是我自己的包。,接收，并拆除二层封装，进行路由转发。,路由表: C 192.168.10.0/24 F0/1 C 192.168.20.0/24 F0/2,查找路由表，发现直连路由，出接口F0/2；将该数据包转发至F0/2，且TTL减1。,跨广播域IP通信原理,PCA访问PCB RA转发数据 RA重新进行二层封装 RA ARP请求PCB MAC RA将数据发送给PCB,PCA: IP: 192.168.10.10/24 网关: 192.168.10.1 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP: 192.168.20.20/24 网关: 192.168.20.1 MAC: 0003.4700.000B,局域网A,局域网B,RA,F0/1,F0/2,查找路由表，发现直连路由，出接口F0/2； 将该数据包转发至F0/2，且TTL减1。,RA F0/2重新进行二层封装,源MAC：RA F0/2,目的MAC：PCB，未知,ARP应答：192.168.20.20的MAC地址是0003.4700.000B。(单播),ARP请求(广播)： 谁是192.168.20.20？,跨广播域IP通信原理,PCA访问PCB,PCA: IP: 192.168.10.10/24 网关: 192.168.10.1 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP: 192.168.20.20/24 网关: 192.168.20.1 MAC: 0003.4700.000B,局域网A,局域网B,RA,F0/1,F0/2,192.168.20.20和我不在同一网段， 我应该通过我的网关访问他。,目的MAC：RA F0/1,源MAC：PCA,接收，并拆除二层封装，查找路由表，发现直连路由，出接口F0/2；将该数据包转发至F0/2，且TTL减1。,源MAC：RA F0/2,目的MAC：PCB,RA F0/2重新进行二层封装,数据返回过程类似， 请大家课后思考。,中小型企业网体验项目拓扑图,PC2是怎样访问PC3的？,PC1,192.168.10.10/24,PC2: IP: 192.168.18.10/24 网关: 192.168.18.1,PC3: IP: 192.168.22.10/24 网关: 192.168.22.1,PC1: IP: 192.168.10.10/24 网关: 192.168.10.1,RA：长沙：Changsha RB：株洲：ZhuZhou RC：湘潭：XiangTan,RB：没有查到192.168.22.10相关的路由， 丢弃该数据包。,ARP应答,跨广域网IP通信原理,PC2访问PC3,PC3和我不在同一网段，我应该通过网关访问他。,目的MAC：RB F0/0,源MAC：PC2,源IP：PC2,目标IP：PC3,上层数据,ARP请求：请求网关MAC,RB：收到目的MAC地址是自己的包， 接收，拆除二层封装，查找路由表。,RB 路由表: C 192.168.1.0/30 S0/0 C 192.168.18.0/24 F0/0,RB：将该数据包转发至S0/0，且TTL减1；然后重新二层封装，从S0/0转发给下一跳192.168.1.1。,PC3和我不在同一网段，我应该通过网关访问他。,跨广域网IP通信原理,PC2访问PC3,目的MAC：RB F0/0,源MAC：PC2,RB：收到目的MAC地址是自己的包， 接收，拆除二层封装，查找路由表。,RB 路由表: C 192.168.1.0/30 S0/0 C 192.168.18.0/24 F0/0 S 192.168.22.0/24 192.168.1.1,RB(config)# ip route 192.168.22.0 255.255.255.0 192.168.1.1,RB：查到192.168.22.0/24的路由， 下一跳192.168.1.1；下一跳是我直连的， 出接口S0/0，二层封装PPP。,PPP,RA：收到二层地址是自己的包(PPP包)， 接收，拆除二层封装，查找路由表。,跨广域网IP通信原理,PC2访问PC3,目的MAC：RB F0/0,源MAC：PC2,RA 路由表: C 192.168.1.0/30 S0/0 C 192.168.1.4/30 S0/1 C 192.168.10.0/24 F0/0,PPP,RA：没有查到192.168.22.10相关的路由， 丢弃该数据包。,RA：将该数据包转发至S0/1，且TTL减1；然后重新二层封装，从S0/1转发给下一跳192.168.1.6。,RA：收到二层地址是自己的包(PPP包)， 接收，拆除二层封装，查找路由表。,跨广域网IP通信原理,PC2访问PC3,目的MAC：RB F0/0,源MAC：PC2,RA 路由表: C 192.168.1.0/30 S0/0 C 192.168.1.4/30 S0/1 C 192.168.10.0/24 F0/0 S 192.168.22.0/24 192.168.1.6,PPP,RA(config)# ip route 192.168.22.0 255.255.255.0 192.168.1.6,RA：查到192.168.22.0/24的路由， 下一跳192.168.1.6；下一跳是我直连的， 出接口S0/1，二层封装HDLC。,HDLC,RC：收到二层地址是自己的包(HDLC包)， 接收，拆除二层封装，查找路由表。,跨广域网IP通信原理,PC2访问PC3,目的MAC：RB F0/0,源MAC：PC2,PPP,HDLC,RC 路由表: C 192.168.1.4/30 S0/0 C 192.168.22.0/24 F0/0,RC：查到192.168.22.0/24是我的直连路由，出接口F0/0，二层封装MAC。,RC：将该数据包转发至F0/0，且TTL减1；然后重新二层封装，从F0/0转发给PC3。,ARP应答,ARP请求：请求PC3 MAC,目的MAC：PC3,源MAC：RC F0/0,PC3收到PC2的访问数据包,PC3收到PC2的访问数据包,PC3和我不在同一网段，我应该通过网关访问他。,RB： 收到目的MAC地址是自己的包；接收；拆除二层封装； 查找路由表， 查到192.168.22.0/24的路由，下一跳192.168.1.1；下一跳是直连的，出接口S0/0，二层封装PPP。 将该数据包转发至S0/0，且TTL减1；然后重新二层封装，从S0/0转发给下一跳192.168.1.1。,跨广域网IP通信原理,PC2访问PC3（复叙）,目的MAC：RB F0/0,源MAC：PC2,PPP,HDLC,目的MAC：PC3,源MAC：RC F0/0,RC： 收到二层地址是自己的包(HDLC包)；接收；拆除二层封装；查找路由表，查到192.168.22.0/24是直连路由，出接口F0/0，二层封装MAC。 将该数据包转发至F0/0，且TTL减1；然后重新二层封装，从F0/0转发给PC3。,RA： 收到二层地址是自己的包(PPP包)；接收；拆除二层封装；查找路由表，查到192.168.22.0/24的路由，下一跳192.168.1.6；下一跳是直连的，出接口S0/1，二层封装HDLC。 将该数据包转发至S0/1，且TTL减1；然后重新二层封装，从S0/1转发给下一跳192.168.1.6。,PC3收到PC2的访问数据包；将该包上报应用程序；应用程序返回访问结果。,ARP应答,跨广域网IP通信原理,PC2访问PC3数据返回过程,PC1和我不在同一网段，我应该通过网关到达他。,目的MAC：RC F0/0,源MAC：PC3,ARP请求：请求网关MAC,RC：收到目的MAC地址是自己的包； 接收；拆除二层封装；查找路由表；没有查到192.168.18.10相关的路由， 丢弃该数据包。,RC 路由表: C 192.168.1.4/30 S0/0 C 192.168.22.0/24 F0/0,RC：收到目的MAC地址是自己的包；接收；拆除二层封装；查找路由表；查到192.168.18.0/24的路由，下一跳192.168.1.5；下一跳是直连的，出接口S0/0，二层封装HDLC。 将该数据包转发至S0/0，且TTL减1；然后重新二层封装，从S0/0转发给下一跳192.168.1.5。,PC3收到PC2的访问数据包；将该包上报应用程序；应用程序返回访问结果。,ARP应答,跨广域网IP通信原理,PC2访问PC3数据返回过程,PC1和我不在同一网段，我应该通过网关到达他。,目的MAC：RC F0/0,源MAC：PC3,ARP请求：请求网关MAC,RC 路由表: C 192.168.1.4/30 S0/0 C 192.168.22.0/24 F0/0 S 192.168.18.0/24 192.168.1.5,RC(config)# ip route 192.168.18.0 255.255.255.0 192.168.1.5,HDLC,跨广域网IP通信原理,PC2访问PC3数据返回过程,目的MAC：RC F0/0,源MAC：PC3,HDLC,RA：收到二层地址是自己的包(HDLC包)；接收；拆除二层封装；查找路由表；没有查到192.168.18.10相关的路由。 丢弃该数据包。,RA 路由表: C 192.168.1.0/30 S0/0 C 192.168.1.4/30 S0/1 C 192.168.10.0/24 F0/0 S 192.168.22.0/24 192.168.1.6,RA：收到二层地址是自己的包(HDLC包)；接收；拆除二层封装；查找路由表； 查到192.168.18.0/24的路由，下一跳192.168.1.2；下一跳是直连的，出接口S0/0，二层封装PPP。 将该数据包转发至S0/0，且TTL减1；然后重新二层封装，从S0/0转发给下一跳192.168.1.2。,跨广域网IP通信原理,PC2访问PC3数据返回过程,目的MAC：RC F0/0,源MAC：PC3,HDLC,RA 路由表: C 192.168.1.0/30 S0/0 C 192.168.1.4/30 S0/1 C 192.168.10.0/24 F0/0 S 192.168.22.0/24 192.168.1.6 S 192.168.18.0/24 192.168.1.2,RA(config)# ip route 192.168.18.0 255.255.255.0 192.168.1.2,PPP,ARP请求：请求PC2 MAC,RB：收到二层地址是自己的包(PPP包)；接收；拆除二层封装；查找路由表； 查到192.168.18.0/24是直连路由，出接口F0/0，二层封装MAC。 将该数据包转发至F0/0，且TTL减1；然后重新二层封装，从F0/0转发给PC3。,跨广域网IP通信原理,PC2访问PC3数据返回过程,目的MAC：RC F0/0,源MAC：PC3,HDLC,PPP,目的MAC：PC2,源MAC：RB F0/0,RB 路由表: C 192.168.1.0/30 S0/0 C 192.168.18.0/24 F0/0 S 192.168.22.0/24 192.168.1.1,ARP应答,PC2收到PC3的返回结果。,IP通信原理总结,IP逐跳转发 每一跳都要查找路由表。 查到则将该数据包转发至下一跳，查不到则丢弃该数据包。 每转发一次TTL减1。 每经过1次三层转发，TTL减1；TTL等于0时丢弃该数据包。 查找路由表遵循最长掩码匹配原则。 在整个转发过程中，数据包三层及三层以上的部分保持不变，二层头部在转发路径上的各个链路上进行逐一替换。 IP是一种无连接的单向通信，数据包在去和回的每一跳上都需要重新进行路由选路。,课程内容,IP通信原理 层次化配置方法 静态路由配置 实验室规范,中小型企业网体验项目拓扑图,我们应该怎样配置该网络？ 怎样配置网络设备？ 怎样调测网络应用？,PC1,192.168.10.10/24,PC2: IP: 192.168.18.10/24 网关: 192.168.18.1,PC3: IP: 192.168.22.10/24 网关: 192.168.22.1,PC1: IP: 192.168.10.10/24 网关: 192.168.10.1,RA：长沙：Changsha RB：株洲：ZhuZhou RC：湘潭：XiangTan,层次化配置方法,上层业务配置及测试,路由配置及测试,接口配置及链路测试,基本信息配置,基本信息配置 主机名、时间/时区等。,密码配置 Console/Telnet/enable密码等。,物理层配置 速率、双工、时钟、编码等。,数据链路层配置 封装