HC110110002 IP编址与路由

1、Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. IP编址与路由Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 前 言l 网络层位于TCP/IP协议栈第三层。在数据链路层和传输层中间，网络层通过定义一些协议保证了数据包的正确转发。Page2Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 培训目标l 学完本课程后，您应该能：p掌握IP地址分类p合理进

2、行子网地址划分p理解ARP/RARP协议原理p了解路由器工作原理Page3Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 目 录lIP地址地址l网络层协议l路由器工作原理Page4Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 数据封装与解封装Page5数据上层数据TCP报头0101110101001000010上层数据IP报头FCS上层数据LLC报头FCS上层数据MAC报头物理层应用层传输层网络层数据链路层物理层应用层传输层网

3、络层数据链路层TCP报头IP报头LLC报头0101110101001000010MAC报头数据上层数据TCP+上层数据IP+TCP+上层数据LLC报头+IP+TCP+上层数据数据段分组帧比特Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 网络层数据封装Page6171.17.1.1IP地址源地址数据目的地址上层数据TCP报头上层数据IP报头传输层传输层网络层网络层Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. IP地址l IP地

4、址唯一标识一台网络设备，由32个二进制位组成l IP地址采用点分十进制格式显示l IP地址分为两部分p网络地址部分p主机地址部分Page7主机地址网络地址IP地址Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. IP地址分类Page8A类地址B类地址C类地址D类地址E类地址128.0.0.0191.255.255.255 192.0.0.0223.255.255.255 224.0.0.0239.255.255.255240.0.0.0255.255.255.2551 1 1 1 0保留1.0.0.0126.25

5、5.255.255 Host(24bit)0 Network(7bit)Host(8bit)Network(21bit)1 1 01 1 1 0组播地址Host(16bit)1 0 Network(14bit)Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page9Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 特殊IP地址网络部分主机部分地址类型用途Any全“0”网络地址代表一个网段Any全“1”广播地址特定网段的所有节点1

6、27Any环回地址环回测试全“0”所有网络华为VRP路由器用于指定默认路由全“1”广播地址本网段所有节点Page10Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page11Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 私有IP地址l 私有IP地址p10.0.0.010.255.255.255 p172.16.0.0172.31.255.255p192.168.0.0192.168.255.255Page12Copyrigh

7、t 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 掩码介绍l 使用掩码（masking）区分网络部分和主机部分l 掩码使用与IP地址一样的格式l 掩码的网络部分和子网部分全都是1，主机部分全都是0Page13例如： B类网络的网络掩码为255.255.0.0Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 网络地址与掩码Page14IP地址：子网掩码：网络地址：192.168.1255.255.255192.168.1.100.0.0Copyrig

8、ht 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 进制转换Page15十进制总和为2551111111112481632641288bit二进制二进制2021222425262723Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 进制的转换示例Page16100101111*10*20*41*80*161*321*641*128233+643200101288例子：Copyright 2012 Huawei Technologies Co.,

9、Ltd. All rights reserved. IP地址的进制转换l IP地址：192.168.1.11(十进制)Page17 字节（8位） 字节（8位） 字节（8位） 字节（8位） 27262524232221202726252423222120272625242322212027262524232221201921681111 1 0 0 0 0 0 01 0 1 0 1 0 0 00 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 1 0 1 1 二进制数：11000000.10101000.00000001.00001011Copyright 2012 Huawei Technologi

10、es Co., Ltd. All rights reserved. 无子网编址l 无子网编址是指使用自然掩码，不对网段进行细分。比如B类网段172.16.0.0，使用自然掩码255.255.0.0Page18172.16.30.1/16172.16.28.1/16以太网172.16.30.10/16Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 带子网编址l B类网段172.16.0.0Page19172.16.8.1/24172.16.4.1/24以太网以太网Copyright 2012 Huawei Tec

11、hnologies Co., Ltd. All rights reserved. 子网掩码的表示方法Page20 255 . 255 . 255 . 240 11111111 11111111 11111111 11110000 192 . 168 . 1 . 7 11000000 10101000 00000001 000001118 + 8 + 8+ 4 = 28192 . 168 . 1 . 7 / 28IP地址子网掩码子网掩码比特数子网掩码表示Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 网络地址的计

12、算Page21192.168.1.0/2811000000 10101000 00000001 00000000IP地址为: 192.168.1.7/28 192 . 168 . 1 . 711000000 10101000 00000001 00000111 255 . 255 . 255 . 24011111111 11111111 11111111 11110000IP地址子网掩码网络地址(二进制)网络地址Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 主机数的计算Page22主机数为： 2n可用主机数为

13、 : 2n - 2子网掩码N位网络位主机位111111111111110000000000000010Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 主机数计算举例Page23IP地址为：192.168.1.100/28 /28=255.255.255.240该子网掩码二进制表示为：28bits网络位4bits主机位主机总数为： 24 可用主机数为: 24 -211111111111111111111111111110000Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd.

14、 All rights reserved. 子网规划举例l 例子：某公司分配到C类地址201.222.5.0。假设需要20个子网，每个子网有5台主机，我们该如何划分？Page24子网地址可用的主机地址201.222.5.8/29201.222.5.9201.222.5.14201.222.5.16/29201.222.5.17201.222.5.22201.222.5.232/29201.222.5.233201.222.5.238201.222.5.240/29201.222.5.241201.222.5.246Copyright 2012 Huawei Technologies Co.,

15、Ltd. All rights reserved. B类子网规划实例Page25子网地址172.16.2.0主机地址172.16.2.1172.16.2.254广播地址172.16.2.255IP主机地址172.16.2.120子网掩码255.255.255.0Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. C类子网规划实例Page26子网地址192.168.5.120主机地址192.168.5.121-192.168.5.126广播地址192.168.5.127IP主机地址192.168.5.121子网掩码2

16、55.255.255.248Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 变长子网掩码（VLSM）Page27ISP通告192.168.1.0192.168.1.32/27192.168.1.64/27192.168.1.96/27192.168.1.128/27192.168.1.160/30192.168.1.164/30192.168.1.168/30192.168.1.172/30Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reser

17、ved. 无类域间路由（CIDR）l CIDR (Classless Inter Domain Routing)减少了路由表的规模，增强了网络的可扩展性。Page28Internet198.168.1.0198.168.2.0198.168.3.0ISP通告路由198.168.0.0/16Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. 目 录l IP地址l 网络层协议网络层协议l 路由器工作原理Page29Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All righ

18、ts reserved. ARPl ARP-地址解析协议(Address Resolution Protocol)Page30需要需要10.0.0.2的的MAC地址？地址？IP:10.0.0.1/24MAC:00-E0-FD-00-00-11IP:10.0.0.2/24MAC:00-E0-FD-00-00-12ARP Request?ARP Reply10.0.0.2 对应的对应的MAC：00-E0-FD-00-00-12广播单播HostAHostBCopyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Proxy A

19、RPl 如果ARP请求是从一个网络的主机发往另一个网络上的主机，那么连接这两个网络的路由器就可以回答该请求，这个过程称作委托ARP或ARP代理(Proxy ARP)。Page31网络A网络BARP RequestARP ReplyCopyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Gratuitous ARPPage32需要需要10.0.0.1的的MAC地址？地址？IP:10.0.0.1/24MAC:00-E0-FD-00-00-11IP:10.0.0.1/24MAC:00-E0-FD-00-00-12ARP Re

20、quest?ARP Reply10.0.0.1 对应的对应的MAC：00-E0-FD-00-00-12广播单播HostAHostB生成错误消息Copyright 2012 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. RARPl RARP-逆向地址解析协议(Reverse Address Resolution Protocol)Page33我的IP地址是什么？无盘工作站无盘工作站RARP ServerRARP Request?RARP Reply你的IP地址是10.0.0.1Copyright 2012 Huawei Technologies C