路由器基础

路由器石家庄邮电职业技术学院电信工程系第一章路由器基础1.1分层模型TCP/IP模型数据封装过程数据封装过程根据TCP/IP协议簇的协议来命名PDU。数据-一般术语，泛指应用层使用的PDU数据段-传输层PDU数据包-网络层PDU帧-网络接入层PDU比特（位）-通过介质实际传输数据时使用的PDU1.2传输层传输层的作用跟踪每个会话数据分段重组数据段标志应用程序传输层协议TCP和UDP用户数据报协议（UDP）简单无连接低开销尽力传递使用UDP的应用：域名系统(DNS)；视频流；IP语音(VoIP)传输控制协议（TCP）面向连接可靠传输流控使用TCP的应用：Web浏览器；电子邮件文件传输程序识别会话（端口寻址）端口号类型TCP数据段重组TCP窗口确认使用确认号（acknowledgementnumber）期待确认TCP重传TCP通常只确认连续序列数据（contiguoussequence）选择性确认（SelectiveAcknowledgements）是备选功能TCP拥塞控制–将数据丢失降到最少窗口大小——流量及拥塞控制UDP数据报重组UDP仅仅是将接收到的数据按照先来后到的顺序转发到应用程序1.3网络层IPv4协议——无连接无连接服务IPv4协议——尽力尽力服务(不可靠)IPv4协议——介质无关性介质无关性最大传输单位(MTU)：每种介质可以传输的最大PDU大小.对数据包进行分片：中间设备-通常是路由器-从一种介质向具有较小MTU的介质转发数据包时分割数据包的过程网络——将主机划分为共同组划分网络将主机划分到有共同因素的组划分依据地理位置用途所有权为何要将主机划分为网络？——性能分割大型网络，将需要通信的主机划分到一起，可以降低网间的流量。广播含于网络之中。就此意义而言，网络也称为广播域。为何要将主机划分为网络？——安全根据所有权划分网络就意味着可以禁止、允许或监控与每个网络各自范围之外的资源相互访问。为何要将主机划分为网络？——地址管理分割大型网络，将需要通信的主机划分到一起，可以减少因所有主机都需要知道所有地址而产生的不必要开销。如何划分网络？——分层编址划分网络——从网络生成网络设备参数——支持网络外部通信IP数据包——端到端传送数据网关——网络的出口网关是连接到本地网络的路由器接口。如果数据包目的地址的网络部分与发送主机的网络不同，则必须将该数据包路由到发送网络以外。路由——通往网络的路径路由有三个主要特点：目的网络下一跳度量路由表目的网络下一跳——数据包的下一目的地数据包转发——将数据包发往其目的主机转发到下一跳路由器有一个匹配条目没有匹配条目但是存在默认路由转发到目的主机直接连接的网络丢弃没有匹配条目也没有默认路由路由协议用来共享路由静态路由在路由器上手工配置动态路由动态路由协议是路由器动态共享其路由协议所依据的规则集。.常用的路由协议包括：路由信息协议(RIP)增强型内部网关路由协议(EIGRP)开放最短路径优先(OSPF)1.4IPv4地址32位点分十进制网络和主机部分了解数字——二进制到十进制的转换了解数字——十进制到二进制的转换IPv4网络中的地址类型网络地址：指代网络的地址。在网络的IPv4地址范围内，最小地址保留为网络地址。此地址的主机部分的每个主机位均为0。广播地址：用于向网络中的所有主机发送数据的特殊地址。广播地址使用该网络范围内的最大地址。即主机部分的各比特位全部为1的地址。主机地址：分配给网络中终端设备的地址。有类地址和无类地址有类地址是按类别划分的有类地址和无类地址无类地址的主机和网络的分割关系不固定，必须参照掩码计算网络地址、主机地址和广播地址网络前缀通过前缀长度来指示在地址中网络部分所占的比特数计算网络地址、主机地址和广播地址单播、广播、组播——通信类型私有地址私有地址10.0.0.0to10.255.255.255(10.0.0.0/8)172.16.0.0to172.31.255.255(172.16.0.0/12)192.168.0.0to192.168.255.255(192.168.0.0/16)NAT（网络地址翻译）IPv6概述IPv6特性和优点128位分层编址，用以提高编址能力报头格式简化，用以改进数据包处理过程提高对扩展和选项的支持，用以增强可扩展性和延长生命周期并改进数据包处理过程流标签功能，作为QoS机制身份验证和隐私权功能，用于集成安全性子网掩码——定义网络部分和主机部分AND运算——我们的网络中有什么？地址和子网掩码之间的AND运算得到的结果就是网络地址。路由器使用AND运算来确定传入数据包的合理路由。发送主机必须确定应该将数据包直接发送到本地网络中的主机还是应将其转发到网关。AND运算过程AND运算练习基本的子网划分路由器上的每个接口都必须有唯一的网络ID使用一个或多个主机位作为网络位创建子网.子网数量=2^n(n=借用的位数)主机数量=2^n-2(n=剩余的主机位数)基本子网划分子网划分示例（4子网）子网划分子网划分示例(8子网)子网划分——将网络划分为适当大小的多个子网步骤1：确定主机总数包括终端用户设备、服务器、中间设备和路由器接口。子网划分——将网络划分为适当大小的多个子网步骤2：确定网络的数量和大小根据主机的常规分组考虑网络的数量和每个网络所需的大小。子网划分——将网络划分为适当大小的多个子网步骤3：分配地址子网划分——将网络划分为适当大小的多个子网电子表格——子网划分的有利工具划分子网——细分子网细分子网即使用可变长子网掩码(VLSM)，其目的是最大限度提高编址效率。划分子网——细分子网VLSM示例在示例中，如果使用一致的子网划分方案（/26），显然非常浪费划分子网——细分子网VLSM示例使用VLSM划分子网——细分子网VLSM示例使用VLSM确定网络地址计算主机数量确定主机的有效地址Ping127.0.0.1–测试本地协议栈Ping用于测试主机之间IP连通性的实用程序。Pinging本地回环(127.0.0.1)收到127.0.0.1的响应表示主机上的IP配置正确。Ping网关——测试与本地LAN的连通性Ping远程主机——测试与远程LAN的连通性Traceroute(tracert)–测试路径它是利用生存时间（TimetoLive，TTL)