《路由交换技术（微课版）》全套教学课件

《路由交换技术ch01-探索计算机网络ch02-规划网络地址ch03-构建企业以太网ch04-企业部门VLAN间隔离ch05-二层网络防环技术ch06-小型企业网络互联ch07-中型企业网络互联ch08-企业网络动态地址分配ch09-企业网络访问控制ch10-企业私网访问互联网全套可编辑PPT课件

本课件是可编辑的正常PPT课件项目1探索计算机网络本课件是可编辑的正常PPT课件目录01学习目标02项目概述03思维导图04知识准备05项目实施06项目小结07拓展知识08知识巩固知识目标1．学习数据通信的交换方式。2．掌握OSI、TCP/IP模型结构。3．理解数据转发过程。4．了解VRP和6G网络。技能目标1．掌握网络通信基本原理。2．掌握网络典型参考模型。3．使用Wireshark抓包工具理解网络基本概念。素养目标1．通过讨论网络基本组成，洞察网络底层原理，培养学生的观察意识和思考问题能力。2．通过学习现有网络结构，掌握组建网络需要的主要网络设备，并逐渐理解网络模型理论。培养学生具有熟练运用各种工具和问题解决的能力。1学习目标本课件是可编辑的正常PPT课件2项目概述蓝箭公司目前现有3台路由器，用于连接总部和总部外的两个分支机构，其中R1为公司总部的路由器，R2和R3分别为公司的两个分支机构的路由器。蓝箭公司目前网络互联正常，实现总部与分支机构的互联互通。蓝箭公司网络拓扑如图1-1所示。通过学习数据通信网络基础、网络模型、数据转发，华为交换和路由设备的基本使用。再通过蓝箭公司网络规划实战，更好地理解计算机网络抽象概念。蓝箭公司总部和分支机构之间的互通互联，使用wirshark网络抓包工具可以更好地理解网络模型各层功能。学习的主要技术为以后在校园网或小型局域网中得以真正应用。图1-1蓝箭公司网络拓扑本课件是可编辑的正常PPT课件3思维导图本项目主要带领读者探索计算机网络，其所含知识点如图所示。图1-2OSPF协议知识点本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备计算机网络是随着计算机技术和通信技术的快速发展而不断前进的产物，为人们提供了远程通信、信息处理和资源共享。随着时代的发展，网络的规模会越来越大。虽然现在的网络设备很多都是即插即用，但是当真正出现问题时，按一按按钮是解决不了问题的。学习网络知识可以了解网络、解决一般性网络问题、增强网络防范风险意识等。网络安全和信息化是事关国家安全和国家发展的重大战略问题，从国际国内的大势出发，我们需要总体布局，统筹各方资源，创新发展，以努力将我国建设成为网络强国。网络安全和信息化的重要性不仅体现在对国家安全的影响上，还关系到广大人民群众的工作和生活。没有网络安全就没有国家安全，没有信息化就没有现代化。本项目主要介绍通信的发展过程以及网络基本原理，网络典型模型、数据封装、处理和转发流程，华为的VRP系统介绍以及6G网络等。本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备通信，作为人类交流的一种古老而持久的方式，其历史源远流长。在诸多与通信相关的专业课程中，我们常常能够见到诸如烽火传信等经典例子，它们生动地展示了通信行为的深远起源。从更广泛的角度来看，通信可以被定义为通过某种特定手段，将信息从发送者跨越一定距离传递给接收者的过程。因此，任何形式的通信都至少包含了信息在媒介中的流动，以及这一过程中不可或缺的参与者——信息的发送者和接收者。4.1数据通信网络基础本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备1．通信简史在媒介中传递信息时，往往需要改变信息的原有形态。这要求发送方和接收方在通信行为发生之前，就信息的表示方式达成共识，确保信息在媒介中能够准确传输。这种事先的约定至关重要，因为只有如此，接收方才能正确解读并还原被改变的信息。以烽火传信为例，城郭上的守军和边疆的守军需事先约定，以点燃柴草产生的浓烟来表示“敌军入侵”。这样，当城郭上的守军看到浓烟时，就能立刻明白城外的情况，进而采取相应的驰援和城防措施。然而，值得注意的是，信息的表示方式并不是一成不变的，它只在特定的通信情景下有效。若通信情景发生改变，相同的信息表示方式可能传达出截然不同的含义。比如，现代人看到浓烟，更可能联想到火灾并拨打火警电话，而非通知国防部进行防御部署。电报的出现为远程通信利用电信号打开了大门。1858年，第一条跨越大西洋的海底电报电缆成功铺设，将原本需要花费10天的跨大西洋轮渡航行才能完成的长距离通信缩短到几分钟。这一里程碑事件标志着电信技术的飞跃。为了规范和管理电报通信，1865年，在法国巴黎成立了国际电报联盟。随着时间的推移，为了纳入后来出现的电话、无线电以及其他电信通信方式，该组织于1934年改名为国际电信联盟（InternationalTelecommunicationUnion，ITU）。ITU成为全球电信领域的权威组织，负责制定通信标准和管理国际电信事务。图7-3初始状态的路由信息4.1数据通信网络基础本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备1946年，第一台通用计算机电子数字积分计算机（ElectronicNumericalIntegratorandComputer，ENIAC）诞生。随着集成电路和微处理器的发明，第二代、第三代计算机相继问世。随之而来的是对连接这些计算机的数据通信方式的需求，数据通信时代的大幕由此拉开。这些技术的发展促进了计算机网络的兴起，为信息交流和数据传输提供了更广阔的可能性。计算机网络是现代通信技术与计算机技术相结合的产物，具有广泛的应用，如企业内部网络、远程控制、远程医疗、远程学习、电子商务和社交网络等。计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路和通信设备连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。其主要目的是在不同的地理位置、设备与人之间建立信息交流或数据传输的通道和共享机制。计算机网络主要由硬件和软件两部分组成。硬件由计算机、网络设备（如路由器、交换机、集线器等）、通信线缆、天线、中继器等物理设备组成。软件部分则包括协议、网络管理和安全软件。两者的紧密结合，使得网络成为一种互相连接的信息枢纽，实现数据交换、资源共享和分布式处理等功能。4.1数据通信网络基础本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备2．电路交换网络众所周知，早期的电子计算机体积庞大。例如，之前提到的ENIAC重达271吨，占地面积达167平方米。显然，这样的计算机无法用于个人使用，也无法归类为家用设备。实际上，早期的计算机是由机构内部的研究人员共享使用的。为了更好地利用计算资源，研究人员开始使用电传打字机通过远程方式控制计算机，这可以看作是最早的计算机远程通信方式。当时，为了将电传打字机连接到计算机，人们需要在办公地点安装调制解调器，并将调制解调器连接到电话通信网络。在计算机一端，计算机也需要通过调制解调器连接到电话通信网络。发送方的信息被调制解调器转换为模拟信号后，通过电话通信网络传输到计算机端，然后由调制解调器将其还原为数字信号。传统的电话通信网络依赖于电路交换方式，这种方式存在一个明显的不足。在电路交换网络中，通话双方需要在开始通话前临时占用一条专用的电信通道，通话结束后这条通道才会被释放供其他通信使用。然而，电路交换网络的一个显著问题是，当遇到如战争、地震、海啸等不可抗力因素导致电信通道受损中断时，通信连接将无法实现。因此，理想的通信网络应该具备以下特性：即使部分电信通道因各种原因中断，整个网络的通信功能仍然能够保持正常运行。换句话说，当某些通信介质失效时，这样的通信网络应能快速适应并选择其他可用的通信介质来完成通信任务，确保通信的连续性和稳定性。4.1数据通信网络基础本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备3．包交换网络1964年，波兰裔美国人保罗·巴兰（PaulBaran）发表了一篇名为《论分布式通信》（OnDistributedCommunications）的论文，提出了一种不依赖独占电信通道进行通信的网络方案。在这种网络中，传输的信息包含目的地址的数据，其他设备可以根据接收到的信息和当前网络情况，决定通过哪条路径将信息转发给目的地址。巴兰将这种网络称为分布式网络。分布式网络的通信方式将信息划分为多个数据包，在传输过程中，即使使用的路径中断，后续的数据包仍可以通过其他路径到达目的地址，从而避免了整个网络因为单一通信介质中断而导致通信失败的情况。1966年，英国计算机科学家唐纳德·瓦特·戴维斯（DonaldWattsDavies）提出了完全相同的概念。在咨询了语言学家后，戴维斯决定将分布式网络中传输的数据称为"数据包"。这种分布式通信网络因此被称为包交换网络。包交换网络可以解决电路交换网络中独占电信通道的问题，帮助避免整个通信网络因大面积中断而导致通信失败的情况。ARPAnet（AdvancedResearchProjectAgencyNetwork，美国高级研究计划局）立即开始实施这种网络，并将其称为ARPAnet网。4.1数据通信网络基础本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备3．包交换网络最初，ARPAnet仅涵盖了四个站点，但并没有采取将站点内的所有计算机两两连接在一起。而是通过接口消息处理器（IMP，InterfaceMessageProcessor）将站点内的设备互联。IMP作为各站点的网关（Gateway），其职责是根据实际的连接状况，为站点内的计算机进行数据转发。早期的ARPAnet的结构如所示。4.1数据通信网络基础1-3早期的ARPAnet网络本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备

通过古代的烽火传信和现代人们对浓烟的反应等例子，我们可以发现不同信号传递了不同的含义，这暗示了通信的一个基本规则：通信各方在通信之前需要对信号进行约定。这是因为物理现象本身并没有固有的意义，不论是烽火烟尘、鼓声频密、灯塔明暗，还是电平高低，都需要事先约定其含义。在描述通信数据的物理现象中，常见的包括电平的高低、灯光的明灭、电磁场的扰动等。这些物理现象本身并没有固有的含义，而通信的目的是将文字、声音、图片、视频等各种数据从一个通信方传输给另一个通信方。为了描述这些数据，需要一系列标准和规则，用来规范通信各方在物理和逻辑上的通信，这种用来规范通信的标准和规则被称为网络协议。4.2网络参考模型——TCP/IP、OSI本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备1．传输控制协议（TransmissionControlProtocol，TCP）/网络互联协议（InternetProtocol，IP）——TCP/IP模型在建设ARPAnet时，制定协议和搭建数据通信网络是同时进行的。美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的研究生斯蒂芬·克罗克（StephenCrocker），作为ARPAnet的建设者之一，主导了名为网络控制程序（NetworkControlProgram，NCP）的开发工作。NCP的主要职责是为ARPAnet互联主机上运行的进程提供连接和数据流控制功能。这一程序由两种协议构成：ARPAnet主机到主机协议（ARPAnetHost-to-HostProtocol，AHHP）和初始连接协议（InitialConnectionProtocol，ICP）。其中，AHHP为两台主机之间的数据传输定义了标准的控制流程，而ICP则确立了两台主机间建立双向数据传输的规范。然而，在20世纪70年代，随着全球范围内分布式通信网络的不断发展，人们的需求从连接主机上不同进程逐渐转变为连接多个异构网络。从而出现了更灵活的分层协议框架——TCP/IP模型，如图所示。4.2网络参考模型——TCP/IP、OSI应用层传输层网络层网络接入层图1-4TCP/IP模型本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备网络接入层定义了设备在本地网络中如何转发数据。具体而言，这一层涉及将一台设备的互联网层数据包传递至本地网络中另一台设备的互联网层的协议。例如，以太网IEEE802.3标准和Wi-FiIEEE802.11标准，都属于网络接入层范畴。从网际协议（InternetProtocol，IP协议）英文中，也可以推断该协议属于网络层。IP协议定义了如何把数据从源网络发送到目的网络，以实现网络间通信。传输层协议进一步定义了网际通信的控制标准，这些标准在确保网络中的设备间能够按照预期目标实现数据传输。传输层协议不关心底层的网际通信如何建立，而是专注于解决诸如数据包是否应按发送顺序到达、如何确保数据按序到达、如何重传丢失的数据以及如何处理网络拥塞等具体的传输操作问题。应用层协议是为那些需要使用网络服务的计算机进程之间实现通信而设计的标准。如Telnet协议和FTP都属于应用层协议。Telnet协议定义了计算机如何通过远程设备的命令行界面，使用基于文本字符的方式实现远程控制；而FTP则定义了计算机与远程设备如何进行文件共享。TCP/IP模型是在TCP和IP的开发过程中，专为TCP/IP协议栈定制的参考模型。同时，致力于推动全球标准化工作的国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization，ISO）也发起了一个项目，旨在为各类计算机网络的互联制定通用标准，该标准最终被称为开放系统互联（OpenSystemInterconnectionReferenceModel，OSI）参考模型。4.2网络参考模型——TCP/IP、OSI本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备2．OSI参考模型OSI参考模型在分层上比TCP/IP模型更为细致，总共划分为七个层次，如图所示。该模型的设计初衷旨在明确开放式系统之间应如何实现互联。为此，OSI参考模型详细阐述了每一层的职责以及各层之间的相互作用。然而，由于ISO主导了该项目，OSI参考模型并未具体规定每一层任务的实现方法，也未定义各层所使用的具体协议。4.2网络参考模型——TCP/IP、OSI图1-5OSI模型本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备按照自底向上的方式，对OSI参考模型每一层进行介绍。物理层主要负责定义通信设备间相互通信的物理标准。这些标准涵盖了所使用的物理信号类型（如电流、电磁场等），以及描述这些信号的具体方法（如电平的高低变化、电磁场的扰动模式等）。还规定了物理接口的针脚配置、线缆的规格等细节。数据链路层主要负责定义直连设备或同一网络内设备间的通信机制。包括如何识别不同设备、如何将数据准确发送到目标设备、如何检测数据传输过程中可能出现的错误，以及错误发生时如何进行纠正。数据链路层处理的数据单元称为数据帧，简称帧。网络层的目的和TCP/IP模型中的互联网层基本一致，旨在定义跨网络设备之间的通信标准。为了实现跨网络设备之间的通信，网络层需要规范如何对跨网络通信的设备进行编址、中间的网络设备如何根据目的地址把数据转发给其目的网络。网络层的数据单元是数据包。传输层的目的是对跨网络传输数据流进行控制。数据是否应该按照发送顺序到达，接收方是否应该对收到数据进行确认，发送方是否需要重新发送未成功接收的数据，如何对庞大的数据进行分片，以及分片后的数据如何重组等等。传输层的数据单元是数据段。4.2网络参考模型——TCP/IP、OSI本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备会话层的目的是定义不同设备上的用户如何建立会话，用户身份的真实性如何确认，如何向对端发起会话，如何维护会话，以及如何正常地关闭会话。表示层的目的是在源和目的网络主机的进程之间创建供主机进程间传输数据，确保双方使用一致的信息表示法进行通信。如数据采取何种编码方式，以及如何对数据进行加解密。应用层的目的是给主机的进程或应用程序提供一个接口，定义主机的进程或应用程序如何利用下层的协议与对端主机进程或应用程序进行通信。模型分层的目的是让人们更加合乎逻辑地制订和利用通信标准。因此，在套用分层模型的时候，封装的顺序比分层的目的更重要。举例来说，端口号的主要作用是用于区分不同的应用进程。因此，如果一个协议中包含了端口号，那么从封装层次的角度来看，这个协议应当被归类为应用层协议。4.2网络参考模型——TCP/IP、OSI本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备数据由发送方在其协议栈中自顶向下进行封装，经网络中各个转发设备执行解封装和重封装，最后由接收方设备执行解封装的过程。数据封装、转发和解封装的过程时，为了便于分析，使用图所示的五层网络模型，该模型综合了TCP/IP模型和OSI参考模型。在实际工作中，因为OSI模型的表示层和会话层较少被人们提及，各个应用层协议也常常包含了OSI参考模型表示层和会话层定义的功能，所以本节把OSI参考模型的上三层概括称为应用层。4.3数据转发过程图1-6五层网络模型本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备

当以太网连接本地网络用户希望访问位于另一个网络某台服务器的网页时，需要在浏览器中输入http://xxx.xxx.xxx，这就等于告诉这台计算机使用HTTP与服务器进行通信。计算机的协议栈封装过程如图1-7所示。

4.3数据转发过程

图1-7计算机协议栈封装过程本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备1．浏览器使用HTTP封装用户输入的数据。2．协议栈在传输层根据TCP给HTTP数据封装TCP头部，形成数据段。3．协议栈的网络层根据IP给数据段封装IP头部，形成数据包。IP头部可以让负责跨网络转发数据包的路由器判断如何对数据包执行转发。4．因为用户使用以太网连接到局域网，所以在数据链路层，计算机使用以太网标准给数据包封装头部和尾部（尾部的目的是让本地网络的接收方对数据帧执行错误校验），使数据包成为一个以太网数据帧。5．到了物理层，计算机把数据帧转换成一系列比特。6．计算机的网络适配器把这些比特以电信号的形式通过传输介质（线缆）发送给服务器。4.3数据转发过程本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备接下来，计算机发送的数据帧被与它直连的交换机接收。交换机对数据执行解封装，查看数据的以太网头部，然后按照以太网头部的MAC地址查表，判断要把数据通过自己的哪个或哪些端口转发出去，再根据判断结果把数据帧通过对应的端口转发出去。数据链路层封装的信息在本质上是用于网络内部通信的，发送方封装的数据链路层信息只在它所在的本地网络中才有意义。当数据需要进入另一个网络时，为了让数据可以在新的网络中得到正确的处理，网关路由器作为始发设备，需要用自己的信息填充对应的以太网头部字段，并封装数据帧。为了简化转发流程，突出各个网络设备对数据执行封装和解封装的流程，我们在五层模型中假设网关路由器直接连到服务器。当然，在实际网络中，网络的网关路由器和服务器之间往往使用交换机进行连接。4.3数据转发过程本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备因此，服务器接收网关路由器转发的数据，并执行解封装。服务器执行解封装过程如图1-8。4.3数据转发过程图1-8服务器执行解封装过程本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备1．服务器的网络适配器把介质（线缆）中的电信号转换为一系列比特。2．在数据链路层，服务器对以太网数据帧执行解封装，包括查看数据帧头部信息、判断自己是否为数据帧的目的端，以及根据尾部信息判断数据帧在本地网络传输过程中是否出现了差错。完成操作之后，协议栈拆除数据帧的以太网头部和尾部，把数据包提交给网络层。3．网络层根据IP的定义查看数据包的IP头部信息。IP头部信息有一个字段是协议号，协议号为6，即网络层在拆除数据包的IP头部后，数据段应提交给传输层由TCP进行处理。4．因为传输层使用的是TCP，所以服务器根据TCP头部的信息判断数据是否完整、有序、无错；同时根据TCP头部的目的端口字段，判断数据应该提交给哪个上层协议。HTTP的知名端口号为80，因此这个服务中目的端口字段值为80。验证无误后，TCP拆除数据段的TCP头部，把数据交给应用层的HTTP协议。总之，在计算机（发送方）到服务器（接收方）之间，各个设备的协议栈均参与了数据的封装和解封装。不同设备工作在分层模型的不同层级（例如在理论上，以太网交换机工作在数据链路层，路由器工作在网络层），因此不同设备会将数据解封装到不同的分层，并对其进行处理。4.3数据转发过程本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备通用路由平台（VersatileRoutingPlatform，VRP）是华为数据通信产品通用操作系统。VRP系统不仅具备执行核心基础IP业务的能力，更可实现一系列丰富的功能，如安全功能和QoS（QualityofService，服务质量）功能。此外，VRP系统不仅优化了路由器和交换机的运行效率，还显著提升了网络连通性服务的用户体验。4.4VRP系统基本原理及操作本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备1．VRP系统简介VRP系统具有广泛的适用性，覆盖从低端到高端的全系列路由器、以太网交换机和业务网关产品。在现有的版本中，VRP5是支持设备类型最多的版本，而VRP8则是最新的版本，专门适配部分NE系列路由器和部分CE系列交换机。VRP系统的发展历程及其不断增强的特性如图所示。4.4VRP系统基本原理及操作

图1-9VRP系统的发展及增强特性本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备VRP系统提供的功能极为丰富，为网络设备操作者提供了一个统一的用户界面和管理界面。这使得管理员仅需熟悉一套操作系统的操作，便能轻松掌握多种网络设备的操作，如广泛应用的路由器和交换机等。此外，VRP系统还提供了统一的控制平面功能，确保转发平面能够严格按照网络设备操作者的意图执行数据转发和过滤任务。VRP系统是一种先进的操作系统，包含文件系统和存储系统。文件系统由负责管理网络设备的系统软件（以.CC文件形式存在）、配置文件（涵盖.cfg、.zip和.dat文件类型）、补丁文件（以.pat文件形式提供）以及产品适配器文件（ProductAdapterFile，PAF）组成。存储系统包括同步动态随机存储器（SynchronousDynamicRandomAccessMemory，SDRAM）、闪速存储器（FlashMemory，Flash）、非易失性随机访问存储器（Non-VolatileRandomAccessMemory，NVRAM）、安全数码卡（SecureDigitalMemoryCard，SD）和通用串行总线（UniversalSerialBus，USB）。4.4VRP系统基本原理及操作本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备2．管理连接简介命令行界面（CommandLineInterface，CLI），在利用CLI管理设备前，网络设备操作者需先与设备建立连接，连接方式主要分为本地登录和远程登录两种。本地登录特别适用于网络设备的初始化阶段，因为无需任何预配置即可直接连接设备。在本地登录中，管理员需使用Console线，其一端是RJ45接口，连接网络设备；另一端为DB9接口，与网管计算机的COM接口相连。这样，网络设备和网管计算机便实现了直接连接。随后，管理员通过网管计算机上的超级终端软件（如PuTTY）向网络设备发起连接请求。Console线针脚的对应关系见表1-1，其中，TXD和RXD是相对于网络设备的，没有列出的针脚表示未连接。4.4VRP系统基本原理及操作表1-1Console线针脚的对应关系本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备表1-1中TXD表示发送数据，RXD表示接收数据，GND表示信号地线。需要注意的是，Console线在连接网管计算机时，其DB9接口应接入计算机的COM口。然而，部分笔记本电脑并未配备COM口，因此，管理员需要使用转接线将DB9接口转换为USB接口，以确保正常连接。4.4VRP系统基本原理及操作本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备3．CLI的基本概念当管理员通过CLI方式成功登录设备后，设备会为其分配一个特定的用户级别。这一级别决定了管理员可以执行哪些命令，进而实现对设备的全面或部分控制管理。VRP系统的用户级别详见表1-2。4.4VRP系统基本原理及操作表1-2VRP系统的用户级别本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备当用户登录设备后，会看到命令提示符，光标停在命令提示符后面。命令提示符可以向设备操作者提示其当前所在的视图，因此命令提示符又称为视图提示符。用户登录网络设备后，会看到＜Huawei＞的提示符，这个提示符由尖括号和设备名称构成，其中Huawei表示华为设备默认的设备名，尖括号表示用户视图。视图是VRP系统的一个重要概念，因为VRP系统的命令不仅需要输入正确，而且需要在正确的视图下输入，才可以被执行。以名称为Huawei的设备为例，本章列举几个常用的视图提示符，表1-3。4.4VRP系统基本原理及操作

表1-3华为设备常用的视图提示符本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备在进行实验时，如果输入了正确的命令，设备却出现了错误提示，那么需要注意是否处于错误的视图中，尤其是用户视图和系统视图，它们的区别只是尖括号和中括号，读者需要仔细甄别。从一个视图进入另一层视图需要使用各种特定的命令，例如，从一个视图退出到上一层视图时，使用固定命令quit；如果需要从任意视图直接退到用户视图，则需要使用固定命令return。以表1-3所列视图为例，图1-10展示了进入和返回相关视图的命令，也可以从中看出视图之间的层级关系。在进行实验操作时，即使输入了正确的指令，如果设备给出了错误提示，那么应警惕是否当前处于错误的视图界面。特别要区分用户视图和系统视图，二者之间的主要差别仅在于提示符的符号不同，用户视图是尖括号，而系统视图则是中括号。因此，在进行操作时务必看清当前所处的视图。4.4VRP系统基本原理及操作

图1-10不同视图之间转换图1-10可以看出，配置命令可能不是一个词，有的配置命令有多个词，还有的配置命令包含数字。本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备在CLI的命令配置中，网络设备操作者可以使用Tab键对关键词进行补全。有两种补全方式，一是精确匹配。网络设备操作者输入的字符己经能够与唯一的关键词精确匹配时，按下Tab键，VRP系统会自动将该关键词补充完整，例1-1。例1-1精确补全4.4VRP系统基本原理及操作二模糊匹配。网络设备操作者输入的字符不能唯一识别为具体关键词时，按Tab键后，VRP系统会按照字母顺序依次补全每个候选关键词；每按一次Tab键，VRP系统会自动提示下一个关键词，如例1-2。图1-2模糊补全本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备只有关键词可以使用补全功能，参数则必须由网络设备操作者手动输入完整。当网络设备操作者忘记关键词时，可以使用在线帮助与VRP系统进行互动。在线帮助包括完全帮助和部分帮助，通过输入问号“？”实现。完全帮助：当输入关键词时，输入问号查询当前可以输入的关键词及其解释，例1-3。例1-3完全帮助4.4VRP系统基本原理及操作部分帮助：当操作者输入某个关键词开头的一个或几个字母后，可以使用部分帮助功能查看以输入字母开头的关键词及其解释，例1-4。例1-4部分帮助本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备4.4VRP系统基本原理及操作还有一种帮助方式是网络设备操作者输入错误格式的命令时给予提示，即错误信息。例1-5给出几种常见错误命令和提示信息，读者在实验中若遇到相同的错误提示，可以按提示理解。例1-5错误提示本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备4.4VRP系统基本原理及操作读者在进行练习时，若输入了正确语法的命令，却发现参数输入不正确，因此希望删除这条命令，或者想要把自定义的设置恢复为缺省配置，可以使用关键词undo在命令前添加关键词undo，可以恢复缺省配置，禁用相应的功能，或者删除相应的配置项，如例1-6。例1-6关键词undo本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备4．基本CLI配置命令在对网络设备进行配置时，网络设备操作者需要使用各种命令来配置相应的功能，先学习一些基本命令。在对网络设备进行功能性配置之前，通常需要对网络设备先执行一些基本的设置。Sysname命令用于修改主机名，见例1-7。缺省情况下，华为设备的主机名为Huawei。例1-7修改设备主机名4.4VRP系统基本原理及操作例1-8设置远程登录密码本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备Save保存命令，对设备进行了修改，要使修改生效就要进行保存配置，见例1-9。例1-9保存配置4.4VRP系统基本原理及操作Resetsaved-configuration命令用于清楚已保存的配置，如例1-10所示。使用这条命令清除已保存的配置后，如果没有再次保存配置，那么在下次启动时，设备会以缺省配置参数进行初始化。例1-10清除配置本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备Reboot命令用于重新启动设备。在执行命令前，系统会向网络设备操作者进行确认，如例1-11所示。例1-11重启设备4.4VRP系统基本原理及操作Resetsaved-configuration命令用于清楚已保存的配置，如例1-10所示。使用这条命令清除已保存的配置后，如果没有再次保存配置，那么在下次启动时，设备会以缺省配置参数进行初始化。例1-10清除配置本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备随着信息技术的迅猛发展，人类社会对通信技术的需求也在不断增长。第六代移动通信技术（6thgenerationmobilenetworks，6G），是一个概念性无线网络移动通信技术，旨在促进产业互联网、物联网的发展，实现万物互联的终极目标。它在5G技术的基础上进一步提升网络性能，具有更快的数据传输速度、更低的时延、更高的连接密度以及更可靠的通信质量。6G网络，为我们带来更加快速、智能、安全且全面的通信体验。本节将对6G网络的基本概念、关键技术、应用场景以及发展前景进行概述。1．基本概念6G网络，即第六代移动通信网络，是5G网络的进一步演进与升级。它在继承了5G网络优势的基础上，进一步提升了数据传输速率、网络覆盖范围和智能化程度，为用户提供了更加优质、高效的通信服务。6G网络的出现，将极大地推动物联网、人工智能、大数据等新兴领域的发展，加速社会信息化进程。2．关键技术6G网络的关键技术包括高频段频频资源利用、智能超表面技术、人工智能和机器学习技术的应用以及全球无缝覆盖等。4.5未来网络——6G本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备6G网络的关键技术包括高频段频频资源利用、智能超表面技术、人工智能和机器学习技术的应用以及全球无缝覆盖等。更高的频谱资源利用：为了进一步提高数据传输速率，6G网络将采用更高频段的频谱资源，如毫米波和太赫兹波。这些频段具有更大的带宽，可以实现更高速率的数据传输，从而满足日益增长的数据传输需求。大规模天线技术：6G网络将引入大规模天线技术，通过增加天线数量和优化天线布局，提高网络容量和覆盖范围。这将使得网络信号更加稳定、可靠，为用户提供更好的通信体验。人工智能与网络技术融合：6G网络将广泛采用人工智能技术，对网络进行智能优化和管理。通过机器学习、深度学习等技术，6G网络可以实现对网络资源的智能分配、网络状态的实时监测和故障预警，从而提高网络效率和稳定性。全球无缝覆盖：6G网络将利用卫星通信、无人机中继等技术，实现全球范围内的无缝覆盖。这将使得偏远地区也能够享受到高质量的通信服务，推动全球范围内的均衡发展。这些技术将为6G网络的发展提供强大的支撑，推动其走向更加快速、智能、安全且全面的未来。4.5未来网络——6G本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备3．应用场景全覆盖多样化智能连接应用：6G网络将支持更广泛的设备连接和更丰富的应用场景。无论是智能家居、智能交通还是智慧城市等领域，6G网络都能够提供稳定、高速的通信服务，推动各类智能应用的普及和发展。高保真扩展现实应用：6G网络的高速传输和低延迟特性将使得高保真扩展现实应用成为可能。例如，在虚拟现实、增强现实等领域，用户可以享受到更加逼真、沉浸式的体验，提高生活和工作的乐趣和效率。智能化行业应用：6G网络将为各行各业提供智能化解决方案。在医疗、教育、工业等领域，6G网络可以实现远程医疗、在线教育、智能制造等应用，推动行业的数字化转型和智能化升级。4．发展前景6G网络作为未来通信技术的重要发展方向，具有广阔的应用前景和巨大的市场潜力。随着技术的不断进步和市场的逐步成熟，6G网络将在未来几年内逐步走向商用化，为人们的生活和工作带来更多便利和创新。4.5未来网络——6G本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备然而，6G网络的发展也面临着诸多挑战和困难。首先，技术难题是制约6G网络发展的关键因素之一。如何有效利用高频段频谱资源、实现大规模天线技术的优化布局、推动人工智能与网络技术的深度融合等，都是当前亟待解决的问题。其次，成本问题也是制约6G网络普及的重要因素。高频段频谱资源的获取、大规模天线技术的实施以及智能优化算法的研发等都需要大量的资金投入。此外，网络安全和隐私保护也是6G网络发展过程中需要重点关注的问题。为了推动6G网络的健康发展，需要政府、企业、科研机构等多方共同努力。政府应加大对6G网络技术研发和产业化的支持力度，制定相关政策法规，为6G网络的发展提供良好的环境。企业应积极参与6G网络的技术研发和市场推广，推动产业链的完善和创新能力的提升。科研机构应加强与其他国家和地区的合作与交流，共同攻克技术难题，推动6G网络技术的全球发展。总之，6G网络作为未来通信技术的重要发展方向，将为我们带来更加快速、智能、安全且全面的通信体验。虽然目前6G网络的发展仍面临诸多挑战和困难，但随着技术的不断进步和市场的逐步成熟，相信在不久的将来，6G网络将为我们创造更加美好的通信未来。4.5未来网络——6G本课件是可编辑的正常PPT课件5项目实施1．任务描述

蓝箭公司目前现有的3台路由器，连接总部和总部外的两个分支机构，其中R1为公司总部的路由器，R2和R3分别为公司的两个分支机构的路由器。蓝箭公司目前可以正常使用，实现总部与分支机构的互联互通。蓝箭公司主干网络拓扑如图1-1。任务5.1利用Wireshark了解网络的基础结构图1-1蓝箭公司网络拓扑本课件是可编辑的正常PPT课件5项目实施蓝箭公司的网络拓扑个接口IP地址如表1-4所示。任务5.1利用Wireshark了解网络的基础结构表1-4总部与分支设备IP地址分配表本课件是可编辑的正常PPT课件5项目实施2．实施步骤通过拓扑图，可以看出蓝箭公司的逻辑链路是一个星形网络，主要网络设备有路由器、交换机和pc。三台路由器连接了总部和分支机构，在总部和分支机构内部，通过交换机使路由器和pc互联。以下是对路由器R1、R2、R3的配置。任务5.1利用Wireshark了解网络的基础结构本课件是可编辑的正常PPT课件5项目实施（1）R1的配置任务5.1利用Wireshark了解网络的基础结构本课件是可编辑的正常PPT课件5项目实施（2）R2的配置任务5.1利用Wireshark了解网络的基础结构本课件是可编辑的正常PPT课件5项目实施（3）R3的配置任务5.1利用Wireshark了解网络的基础结构本课件是可编辑的正常PPT课件5项目实施3．测试分析图1-12通过网络抓包工具wireshark抓取路由器R1接口g0/0/1数据包，可以看到二层数据链路层帧信息、以太网信息、网络层ipv4信息和ospf路由信息。任务5.1利用Wireshark了解网络的基础结构图1-12总部和分支机构1互通抓包图1-13是总部和分支机构1互通中数据链路层详细信息，可以看出数据链路层帧结构，封装类型、封装序号、帧长度和帧内封装的协议等等。图1-13R1接口g0/0/1抓包——帧信息本课件是可编辑的正常PPT课件5项目实施3．测试分析图1-14是总部和分支机构1互通中网络层信息，可以看到网络层IPv4的详细信息，版本号、标志位、偏移量、生存时间、协议、校验和、源地址和目的地址等等。任务5.1利用Wireshark了解网络的基础结构

图1-14R1接口g0/0/1抓包——IPv4信息本课件是可编辑的正常PPT课件5项目实施3．测试分析图1-15是总部和分支机构1互通中路由协议ospf的具体信息。包含ospfHeader和ospfHelloPacke。ospfHeader中有版本号、包类型、包长度、ospfid和区域id等信息。任务5.1利用Wireshark了解网络的基础结构图1-15R1接口g0/0/1抓包——ospf信息图1-16是总部和分支机构1互通中传输层UDP协议，主要有源端口号、目的端口号、长度、校验和等等。图1-16R1接口g0/0/1抓包——UDP协议本课件是可编辑的正常PPT课件5项目实施3．测试分析图1-17是利用wireshark抓包工具启动本地接口。从图1-17中可以看到应用层协议HTTP的信息，还可以看到请求方式GET，HTTP协议版本号、请求序列、响应序列等。超文本传输协议（HyperTextTransferProtocol，HTTP）是一种用于分布式、协作式和超媒体信息系统的应用层协议。HTTP是由蒂姆·伯纳斯-李于1989年在欧洲核子研究所发起的。HTTP的标准制定由万维网协会（WorldWideWebConsortium，W3C）和互联网工程任务组（InternetEngineeringTaskForce，IETF）进行协调，最终发布一系列RFC，最著名的是1999年6月公布的RFC2616，定义了HTTP中现今使用最广泛的一个版本——HTTP1.1。任务5.1利用Wireshark了解网络的基础结构图1-17总部和分支机构抓包——http协议本课件是可编辑的正常PPT课件5项目实施1．任务描述通过基本概念的学习，将利用蓝箭公司网络规划，使用学过的网络测试命令，认识网络互联互通和网络模型各层功能。2．实施步骤在1.5.1任务中，蓝箭公司网络已经互联互通。3．测试分析现在测试网络中各个节点能否互相通信，分支机构1的PC1ping总部PC5。5.2利用ping、tracert了解网络互联本课件是可编辑的正常PPT课件5项目实施在总部的PC5上使用tracert命令，查看PC5经过哪些路由最终到达目标主机。5.2利用ping、tracert了解网络互联PC5上通过路由追踪，可以看出到达目标主机，首先经过了54，再经过，最后到达目标主机。其它情况可以类似测试。本课件是可编辑的正常PPT课件6项目小结本项目主要利用蓝箭公司当前网络规划。剖析网络互通和网络参考模型的核心知识点，主要有蓝箭公司总部和分支机构之间路由互通，总部、分支机构通过交换机分别和终端设备互联互通。通过Wireshark工具进一步理解OSI和TCP/IP参考模型，具体为应用层http协议、传输层udp协议、网络层ipv4协议、数据链路层帧结构和以太网结构特征。本课件是可编辑的正常PPT课件7拓展知识——带宽、吞吐量和时延1．带宽带宽是衡量网络传输速度的重要指标，是指在单位时间内传输数据的能力。具体来说，带宽通常以每秒传输的比特数（bps）来表示，常用的带宽单位有兆比特每秒（Mbps）和千兆比特每秒（Gbps）。带宽越大，意味着传输速度越快，能够支持的数据处理量也越大。在实际应用中，带宽的计算方法通常是基于传输的数据量除以所需的时间。例如，如果在10秒内传输了50兆字节（MB）的数据，则带宽为50MB除以10秒，即5MB/s。进一步转换为Mbps，带宽则为5MB/s乘以8，即40Mbps。2．吞吐量吞吐量是指对网络、设备、端口、虚电路或其他设施在单位时间内成功地传送数据的数量，通常以比特、字节、分组等为测量单位。在网络传输中，吞吐量指的是主机之间单位时间内实际传输的数据量，单位通常为比特/秒（b/s）或兆比特每秒（Mbps）、兆字节每秒（MBps）等。但需要注意的是，实际的吞吐量可能会受到多种因素的影响，如网络拥堵、数据包丢失等，因此在进行性能评估时需要综合考虑这些因素。3．时延发送时延：发送数据时，数据帧从结点进入到传输媒体所需要的时间。也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。本课件是可编辑的正常PPT课件7拓展知识——带宽、吞吐量和时延传播时延：电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。信号发送速率和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。处理时延：交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。排队时延：结点缓存队列中分组排队所经历的时延。排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。数据经历的总时延就是发送时延、传播时延、处理时延和排队时延之和：总时延=发送时延+传播时延+处理时延+处理时延本课件是可编辑的正常PPT课件8知识巩固1．单选题（1）以下哪一项是由工程师手动输入的路由协议？（）1．单选题（1）当代计算机通信网络或数据通信网络使用如下哪种网络？（）A．数据包交换网络 B．电路交换网络 C．线路交换网络 D．数据帧交换网络（2）下列哪种拓朴可以很好地避免设备或者链路出现单点故障的问题？（）A．星形拓朴 B．环形拓扑 C．全网状拓扑 D．总线拓扑（3）（双选）TCP/IP模型的网络接入层对应OSI模型的哪些分层？（）A．物理层 B．数据链路层 C．网络层 D．传输层（4）TCP工作在OSI模型的哪个分层？（）A．网络层 B．传输层 C．会话层 D．表示层（5）IP工作在OSI模型的哪个分层？（）A．网络层 B．传输层 C．会话层 D．表示层（6）（双选）下列哪一项是TCP和UDP都可以提供的服务？（）A．保证数据段按序到达 B．校验数据段的传输错误C．接收端确认收到的数据 D．发送端重传未确认数据本课件是可编辑的正常PPT课件8知识巩固（7）滑动窗口机制的工作不涉及TCP的哪些服务？（）A．接收端对数据进行确认 B．发送端重传未确认数据C．接收端校验数据的错误 D．双方协调数据传输进度（8）典型的三层园区网设计方案不包含下列哪一层？（）A．接入层 B．网络层 C．汇聚层 D．核心层2．填空题（1）根据计算机网络的基本功能，可以将网络分为两部分：

和资源子网。（2）路由器的功能是数据转发和

，其工作在OSI的

层。（3）TCP/IP参考模型中从低到高各层的名称分别为

、

、传输层、应用层。（4）数据交换方式有电路交换、

、

和信元交换。（5）理论上的网络参考模型是

。3．简答题（1）简述计算机网络发展史。（2）OSI模型和TCP/IP模型的异同。（3）数据在交换机中的转发过程。本课件是可编辑的正常PPT课件8知识巩固4．拓展任务图1-18所示是一个校园网拓扑简图，在校园范围内，为广大师生提供资源共享、信息交流和协同工作的局域网。校园网是一个带宽大，可交互和专业性很强的局域网络。通过组建校园网，认识网络设备、熟悉网络设备特点及用途，了解校园网络的逻辑结构。图1-18校园网拓扑图本课件是可编辑的正常PPT课件谢谢观看本课件是可编辑的正常PPT课件项目2规划网络地址本课件是可编辑的正常PPT课件目录01学习目标02项目概述03思维导图04知识准备05项目实施06项目小结07拓展知识08知识巩固知识目标1．学习IP地址（InternetProtocolAddress）的基本概念。2．学习进制之间转换的方法。3．学习子网掩码的作用。技能目标1．掌握常用的网络测试命令。2．掌握子网划分的方法。3．具备网络地址规划的能力。素养目标1．通过理解IP地址的分类、子网划分、规划网络地址等过程，培养学生的逻辑思维能力。2．通过思考如何更有效地利用IP地址资源、优化网络设计等方面的问题，培养学生的创新意识。1学习目标本课件是可编辑的正常PPT课件2项目概述蓝箭公司是一家快速发展的企业，正面临着公司规模不断扩大的挑战。现有的网络地址规划已经无法满足日益增长的需求，对网络稳定运行构成了威胁。为了确保公司的网络稳定运行，并满足未来几年内公司规模扩展的需求，蓝箭公司决定对网络地址进行重新规划。网络地址规划作为网络设计的基础，其重要性不言而喻。为了合理分配IP地址资源，蓝箭公司首先进行了IP地址需求分析，评估未来几年的规模扩展计划，预留足够的IP地址资源。为此，蓝箭公司根据公司的组织结构和业务需求进行了重组，对机构内的财务部、生产部、研发部、质管部这四个部门进行调整，通过重新规划网络，为不同部门的员工分配适当的IP地址范围。这一举措将有助于更好地管理和监控网络使用情况，确保网络安全稳定。蓝箭公司决定根据公司组织结构和业务需求，为不同部门的员工分配适当的IP地址范围，蓝箭公司网络拓扑如图2-1所示。子网划分是网络设计的重要组成部分，合理的子网划分可以提高网络性能，降低网络拥堵。设计过程中应避免IP地址浪费和冲突，提高地址使用效率，确保子网之间的通信顺畅，满足业务需求，并且充分考虑网络延迟、带宽等因素，避免不必要的数据传输。图2-1蓝箭公司网络拓扑本课件是可编辑的正常PPT课件3思维导图本项目主要学习网络地址的规划，其所含知识点如图所示。图2-2规划网络地址知识点本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备在当今世界，互联网已经成为科技创新的重要领域，全球各国都在积极布局和发展网络技术。我国政府高度重视互联网技术的发展，并涌现出了一批杰出的网络科学家和工程师，他们以国家利益为重，以科技创新为己任，为我国互联网技术的发展做出了重要贡献。例如，被誉为“中国互联网之父”的钱华林研究员，他带领团队成功研发出我国第一款拥有自主知识产权的IPv6核心路由器，打破了国际垄断，提升了我国在国际互联网技术领域的地位。正是在这些优秀科学家和工程师的努力下，我国互联网技术取得了举世瞩目的成就。然而，与国际先进水平相比，我国在网络地址规划方面还存在一定的差距。为了缩小这一差距，我们需要进一步学习和了解网络地址规划的相关知识，为推动我国互联网技术的持续发展贡献力量。在网络中，对主机的识别要依靠地址，而保证地址全网唯一性是需要解决的问题。在任何一个物理网络中，各个节点的设备必须都有一个可以识别的地址，才能使信息进行交换，这个地址称为硬件地址或MAC地址。MAC地址是数据链路层（第二层）的地址，它用于在局域网中唯一标识和寻址设备。MAC地址是与物理网卡紧密相关的，每个网卡都有一个唯一的MAC地址。MAC地址通常由设备制造商预先分配，并在出厂时固化到网卡中。由于内置在网卡里的固定MAC地址不能在地址空间上引入逻辑结构，这种非层次化的地址只能标识出单个的设备，标识不出该设备连接的是哪一个网络，并且无法具备真正的地址来表示国家、省、市、区、街道、路、号这类层次。因此，要进行数据传输，必须使用一种逻辑化、层次化的寻址方案对网络进行组织，这就是IP地址（InternetProtocolAddress，IP）。本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备IP地址是用于在Internet上唯一标识设备的地址，它是分配给IP网络中每台机器的数字标识符，指出了设备在网络中的具体位置。IP地址是软件地址，而不是硬件地址，它与链路类型、设备硬件无关，而是由管理员分配、指定的，因此也称为逻辑地址。每台主机可以拥有多个网络接口卡，也可以同时拥有多个IP地址。总之，IP地址和MAC地址各自在不同的层次上发挥作用，两者都有其优点和局限性，共同构成了现代网络通信的基础。4.1IP地址本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备IP协议有版本之分。两个重要的版本分别是IPv4（IPVersion4，IPv4）和IPv6（IPVersion6，IPv4）。IPv4是目前最常用的IP地址版本，但已经接近饱和状态。在2011年2月3日，IANA已经宣布将其最后的468万个IPv4地址平均分配到全球5个区域互联网注册管理机构（RegionalInternetRegistry，RIR），此后IANA再没有可分配的IPv4地址。NAT技术的应用，缓解了IPv4地址不足产生的问题，但是部署IPv6是解决IPv4地址不足的最终方案。当前IPv4网络仍然占主流地位，但是逐步在向IPv6过渡。若无特别声明，课程所提及的IP均指IPv4。4.2IPv4本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备日常生活中，人们通常使用十进制来进行运算和数字表达，但是计算机是基于二进制进行运行计算的，只是用其他进制表现出来。在数字电路中常用1来代表通电（开），0代表断电（关）。常用进制表如表2-1所示。表2-1进制表4.3进制之间的转换

基数位权系数表示方法进位规则二进制22n0,1B逢二进一八进制88n0~7O或Q逢八进一十进制1010n0~9D逢十进一十六进制1616n0~9，A~FH逢十六进一本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备进制指进位计数法，也可以描述为每一位数字相比于其后的一位数字，权重高多少倍。例如十进制是每一位数字比后一位数字的权重高10倍，即十位上的数字比个位上的数字的权重高10倍，百位上的数字比十位上的数字的权重高10倍，以此类推。十进制各个位的权重如表2-2所示。表2-2十进制权重表4.3进制之间的转换位数权重十进制形式………………第6位105100000第5位10410000第4位1031000第3位102100第2位10110第1位1001本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备

十进制数可以用每一位的权重与该位值乘积累加的形式来表示，具体如下。1519=1*103+5*102+1*101+9*100802=8*102+0*10'+2*100二进制各个位的权重及其对应的十进制形式如表2-3所示。4.3进制之间的转换位数权重十进制形式………………第6位2532第5位2416第4位238第3位224第2位212第1位201表2-3二进制权重表本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备每个二进制数可以与表2-3进行对应，例如二进制数1010110的对应结果如表2-4所示。4.3进制之间的转换二进制数1010110权重26252423222120十进制形式6432168421二进制数10001110转换为十进制形式的方式如下。10001110=1*27+0*26+0*25+0*24+1*23+1*22+1*21+0*20=128+0+0+0+8+4+2+0=142将十进制数转换成二进制形式的一种方法是“除2取余、逆序排列”。该方法把十进制数作为被除数、2作为除数进行除法运算，得到商。除法运算的余数可能为0（即整除），也有可能为1。如果商不为0，则把商作为被除数、2作为除数继续进行除法运算，直到商为0为止。最后，把余数0和1按照从下到上的顺序，从左到右进行排列。表2-4二进制、十进制权重对应表（以1010110为例）本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备以86为例，十进制数转换为二进制形式首先进行“除2取余”，具体如表2-5所示。4.3进制之间的转换被除数

除数

商余数86÷2=43043÷2=21121÷2=10110÷2=505÷2=212÷2=101÷2=01然后将余数按照从下到上的顺序，从左至右排列，得到1010110。将十进制数转换为二进制形式的另一种方法的具体操作为：首先找到2的各次幂中，小于要转换的十进制数的所有数字，用这个十进制数减去2的最大次幂，同时记二进制数的最高位数1；然后判断上一次减法运算的差是否大于2的次大次幂，如果大于则执行减法运算，并记二进制数的次高位为1，反之则不执行减法运算，仅记二进制数的次高位为0。以此类推，直到与2的0次幂（即1）对比完为止，此时便得到二进制数从高到低的所有位。表2-5十进制数转换为二进制过程表（以86为例）本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备4.3进制之间的转换还是以86为例，具体转换步骤如下：步骤1：找到小于86的2次幂，有64、32、16、8、4、2、1。步骤2：86-64=22记为1。步骤3：22<32记为0。步骤4：22-16=6记为1。步骤5：6<8记为0。步骤6：6-4=2记为1。步骤7：2-2=0记为1。步骤8：0<1记为0。步骤9：把标记的二进制数按照从高位到低位的顺序进行排列，得到1010110。本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备IP地址由32位二进制数组成，为了便于用户阅读和理解，通常情况下，使用的是点分十进制表示法。点分十进制表示法把32位二进制数平均分成4组，每组8位（1字节），然后按组转换为十进制数，组与组之间使用点“.”隔开。例如，采用点分十进制表示的IP地址可用二进制数表示，表2-6可以帮助大家更好的理解IP地址。4.4IP地址格式点分十进制表示法十进制数19216811二进制数11000000101010000000000100000001表2-6IP地址的进制格式IP地址是统一由互联网名称与数字地址分配机构(InternetCorporationforAssignedNamesandNumbers，ICANN)来分配和管理的。IP地址的分配有一套严格的机制和程序，这种机制和程序保证了地址在Internet上的唯一性。本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备IP地址分为网络地址（即网络号）和主机地址（即主机号）两个部分，如表2-7所示。表2-7IP地址组成结构4.4IP地址格式网络地址主机地址1921681111000000101010000000000100000001网络地址：用来唯一地标识网络。在同一个网络中，所有设备的IP地址都包含相同的网络地址。比如IP地址中，192.168.1为网络地址。主机地址：用来在一个网络中唯一地标识节点（主机网卡、路由器接口等）。这部分IP地址必须是唯一的，因为它标识特定的设备（个体），而不是网络（群体）。比如IP地址的主机地址即为1。本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备1．有类编址为了解决IP地址的分配和管理问题，IP地址最初被设计划分成了5类，分别称为A类、B类、C类、D类、E类。例如，A类网络使用固定的子网掩码，B类网络使用固定的子网掩码，C类网络则使用固定的子网掩码。设备只需要读取IP地址前面几个bit就知道如何区分该IP地址的网络部分和主机部分，这样的网络被称为有类地址（ClassfulIPAddress）。具体网络地址类型如图2-3所示。4.5有类编址和无类编址图2-3有类地址各类型本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备（1）A类IP地址：如图2-4所示，指第1位二进制数为0的IP地址。A类IP地址的前8位二进制数为网络位，后24位二进制数为主机位。由于第1位二进制数为0，A类IP地址的理论范围为〜55。另外，主机号全为0和全为1也有特殊作用，所以一台主机能使用的A类地址的有效范围是～54。4.5有类编址和无类编址图2-4A类地址范围及有效地址范围本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备（2）B类IP地址：如图2-5所示，指前2位二进制数为10的IP地址。B类IP地址的前16位二进制数为网络位，后16位二进制数为主机位。由于前2位二进制数为10，B类IP地址的理论范围为〜55。与A类地址类似（网络号和主机号全0和全1有特殊作用），一台主机能使用的B类地址的有效范围是：～54。4.5有类编址和无类编址图2-5B类地址范围及有效地址范围本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备（3）C类IP地址：如图2-6所示，指前3位二进制数为110的IP地址。C类IP地址的前24位二进制数为网络位，后8位二进制数为主机位。由于前3位二进制数为110，C类IP地址的理论范围为〜55。同样，一台主机能使用的C类地址的有效范围是：～54。4.5有类编址和无类编址图2-6C类地址范围及有效地址范围本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备（4）D类IP地址：指前4位二进制数为1110的IP地址。D类IP地址预留为组播地址。由于前4位二进制数为1110，D类IP地址的理论范围为〜55。（5）E类IP地址：指前4位二进制数为1111的IP地址。E类IP地址预留为保留地址。由于前4位二进制数为1111,D类IP地址的理论范围为〜55。在一个网络中，第一个IP地址代表整个网络，最后一个IP地址代表这个网络的广播地址，其他IP地址分配给这个网络中的主机，所以一个网络的可用主机数=主机数-2。例如，在C类IP地址192.1.1.x中，代表整个网络，55代表这个网络的广播地址，该网络中可用的主机地址为~54，共254个。有类IP地址是兼顾IP地址分配灵活性和路由器处理器性能的一种折中方案，这种地址分配方式使得网络管理员可以根据网络规模选择合适的IP地址类型，从而减少IP地址的浪费。本课程讨论的重点是A类地址、B类地址、C类地址，因为他们是用于常规IP寻址的地址。4.5有类编址和无类编址本课件是可编辑的正常PPT课件4知识准备2．无类编址随着互联网的快速发展，网络规模变得越来越庞大，有类IP地址的划分方式已经不能满足复杂的网络需求。因此，无类IP地址（ClasslessIPAddress）应运而生，它允许网络管理员根据实际需要自由地分配子网掩码，提供了更灵活的网络划分方式。无类网络是一种网络设计概念，它的主要特点是IP地址的子网划分不需要遵循传统的类别划分规则，IP地址的范围描述可按照人为意愿自己定义。在无类网络中，子网掩码的长度可以根据实际需求进行灵活的配置，从而更有效地管理IP地址资源。在传统的类别划分规则中，IP地址被分为A、B、C三个类别，每个类别的子网掩码长度固定,而无类网络则打破了这种划分限制，子网掩