信息网络系统工程监理3-基础平台.ppt
信息网络系统工程监理报告人：报告人：报告人：报告人：王宝会王宝会信息产业部信息化专家信息产业部信息化专家2021/9/241网络基础平台网络基础平台2021/9/242计算机通信网络系统1.计算机通信网络系统简介2.计算机通信网络系统监理要点和主要设备 技术指标3.计算机通信网络基础知识 -TCP/IP层次 -城域网 -IP地址规划，IPv4和IPv62021/9/243网络化INTERNETWWWIPPHONEE-MailFTPTelnet利用现代通信和计算机技术，把分布在不同地点的计算机互联起来，按网络协 议互相通信，以共享软、硬件和数据资源2021/9/244计算机通信网络系统的组成网络传输系统网络交换系统网络路由系统网络接入系统2021/9/245网络传输系统 信息传送的物理平台，常见的网络传输系统有：1.光纤传输系统：DWDM（波分复用）、SDH（同步数 字序列）、PDH(准同步数字序列），带宽表示方法：STM-1(155Mbits/s)，STM-4(622M)，STM-16(2.5G)2.数字微波系统 3.VSAT数字卫星通信系统 4.CATV有线电视传输系统：光纤+同轴电缆 5.PDS：综合布线系统，应用于园区和局域网2021/9/246网络交换技术局域网交换技术以太网交换快速以太网交换千兆以太网交换城域网交换技术FDDI（光纤分布式数据接口）DQDB（分布式队列双总线）SMDS（交换式多兆位数据交换服务）广域网交换技术电路交换、报文交换、分组交换2021/9/247 交换机同网桥一样工作在数据链路层，实现网络互连。交换机具备网桥全部的功能，而且交换机有许多网桥无法比拟的优点。Cisco 6500系列交换机系列交换机 硬件转发硬件转发转发延迟小转发延迟小高端口密度高端口密度 交换机交换机2021/9/248交换机体系结构交换机体系结构从交换机的发展来看，共出现了几种体系结构共享总线环形交换共享内存Crossbar共享内存分布式Crossbar共享内存2021/9/249体系结构的演进之一：共享总线体系结构的演进之一：共享总线l总线交换是最古老的一种数据交换方式，这种方式的主要特点是没有专门的交换网芯片，通过共享背板总线进行各线卡之间的数据传递，各线卡分时占用背板总线l结构和技术比较简单，但交换容量受背板总线带宽限制，无法构建大容量系统，并且随着背板总线带宽的增加，码流的同步控制也成为一大瓶颈l目前采用这种交换方式的系统交换容量一般小于32G，并且一般都是有阻塞的系统l这种交换形式在一些老机型上仍有使用，新的系统不会采用这种交换形式，因此这种交换形式将逐渐被淘汰2021/9/2410体系结构的演进之二：环形交换体系结构的演进之二：环形交换l环形交换实质上仍然是一种总线交换方式，改进点就是将总线移到了芯片中，而不是在背板上l带宽有所提高，但是没有根本改善l采用这种交换方式的系统容量在32G-64G之间，一般来讲都是有阻塞的系统l这种交换形式也将逐渐被淘汰2021/9/2411体系结构的演进之三：共享内存体系结构的演进之三：共享内存l共享内存交换与上述两种交换方式有本质不同，是一种全新的交换方式l优点：支持大量突发数据缓冲l缺点：受内存速度的限制无法支持大容量交换l这种交换方式适合应用于小容量设备和大容量设备的线卡内部交换 2021/9/2412体系结构的演进之四：体系结构的演进之四：Crossbar共享内存共享内存lCrossbar交换网络在数据平面没有任何瓶颈。这正是因为Crossbar引入了交换矩阵这种新的交换方式，摒弃了共享带宽的交换方式，在数据交换方式上是一种革命性的变化。2021/9/2413体系结构的演进之四：体系结构的演进之四：Crossbar共享内存共享内存lCrossbar结构的交换网采用了一种矩阵结构实现了无阻塞交换，在交换网络内部没有带宽的瓶颈，不会因为带宽资源不够而产生阻塞lCrossbar交换网的扩展能力非常强，交换容量可以做的很大l目前单颗芯片交换容量在256G700G之间，多颗芯片可以构建T级乃至几T容量的大型交换网络，足以满足当前和未来几年网络对交换容量的需求l随着硬件集成技术的进步，单颗Crossbar芯片支持的容量会更大lCrossbar交换结构的大容量和强大的扩容能力正是高端设备首选这种结构的原因，这种交换结构极大的提高了高端设备的容量和未来的扩展能力lCrossbar交换结构具有良好的QoS保障机制，如仲裁，低时延，按端口按优先级的流控功能，Crossbar的交换时延几乎可以忽略不计 2021/9/2414体系结构的演进之五：分布式体系结构的演进之五：分布式Crossbar共享内存共享内存分布式Crossbar共享内存的体系结构是核心交换机设计的发展方向，保证了现在的网络核心能支撑未来海量的数据交换和灵活的多业务支持的需求l除了交换网板采用了Crossbar架构之外，在每个业务板上也采用了Crossbar+共享缓存的架构l在业务板上采用共享内存可以很好地解决了对突发流量的吸收问题，在业务板和交换网板之间采用Crossbar方式以提高交换容量和端口密度2021/9/2415局域网交换技术局域网交换技术共享式局域网以太网（10Base2、10Base5、10baseT、100BaseTX）令牌环网交换式局域网百兆以太网千兆以太网万兆以太网2021/9/2416传统交换技术传统交换技术传统的局域网交换机是一种二层网络设备，它在操作过程中不断收集信息去建立起它本身的一个MAC地址表。这个表相当简单，基本上说明了某个MAC 地址是在哪个端口上被发现的。这样当交换机收到一个以太网包时，它便会查看一下该以太网包的目的MAC地址，核对一下自己的地址表以确认该从哪个端口把包发出去。但当交换机收到一个不认识的包时，也就是说如果目的MAC地址不在MAC地址表中，交换机便会把该包“扩散”出去，即从所有端口发出去，就如同交换机收到一个广播包一样，这就暴露出传统局域网交换机的弱点：不能有效的解决广播、异种网络互连、安全性控制等问题。因此，产生了交换机上的VLAN（虚拟局域网）技术。2021/9/2417第三层交换技术第三层交换技术 三层交换（也称多层交换技术，或IP交换技术）是相对于传统交换概念而提出的。众所周知，传统的交换技术是在OSI网络标准模型中的第二层数据链路层进行操作的，而三层交换技术在网络模型中的第三层实现了分组的高速转发。简单的说，三层交换技术就是“二层交换技术+三层转发”。三层交换技术的出现，解决了局域网中网段划分之后网段中的子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。一个具有三层交换功能的设备，是一个带有第三层路由功能的第二层交换机，但它是两者的有机结合，而不是简单地把路由器设备的硬件及软件叠加在局域网交换机上。2021/9/2418第三层交换技术第三层交换技术三层交换从概念的提出到今天的普及应用，虽然只历经了几年的时间，但其在网络建设中的应用越来越广泛，从最初骨干层、中间的汇聚层一直渗透到边缘的接入层。三层交换机以其速度快、性能好、价格低等众多的优势已经把路由器排挤到网络的“边缘”。凡是没有广域网连接需求，同时又需要路由器的地方，都可以用三层交换机代替。随着ASIC硬件芯片技术的发展和实际应用的推广，三层交换的技术与产品会得到进一步发展。2021/9/2419广域网交换技术广域网交换技术广域网由一些结点交换机以及连接这些交换机的链路组成。结点交换机执行将分组存储转发的功能。结点之间都是点到点连接，但为了提高网络的可靠性，通常一个交换机往往与多个结点交换机相连。2021/9/2420网络交换系统常见的交换技术：电路交换，在传输数据之前，先建立源和目的之间的连接，建立连接之后，传输数据独享连接带宽，不论有无数据传输，连接都被独占。传输结束后，要释放连接；典型的是电话交换（PSTN），DDN租用线分组交换，将数据划分成固定长度的分组，然后进行“存储转发”从而实现更高的通信线路利用率、更短的传输时延和更低的通信费用，如：X.25、Frame Relay、IP报文交换，指通信双方以报文为单位交换数据，无专用线路，通过节点的多次“存储转发”将报文传送到目的地；例如 IP交换网，2021/9/2421典型广域网传输技术典型广域网传输技术FR对分组交换的改进使用光纤技术误码率低无须差错检验和纠正TCP/IP灵活的路由体系非面向连接时延、QoS得不到保证2021/9/2422典型广域网传输技术典型广域网传输技术ATM利用虚电路的面向连接服务53字节的信元综合了电路交换和分组交换的优点支持数字、语音、视频的传输技术复杂链路开销大、效率不高2021/9/2423典型广域网传输技术典型广域网传输技术MPLS（多协议标记交换技术）采用原有的IP路由，保证了路由的灵活性采用ATM高效的交换方式，抛弃复杂ATM信令，无缝的将IP技术优点融合到ATM的高效硬件交换中MPLS采用路由和传输计算分开，是一种面向连接的传输技术，提供QoS与链路层无关，支持X.25 FR ATM PPP SDH等底层传输技术支持流量工程，提供MPLS VPN服务2021/9/2424网络路由系统 路由系统的核心功能是网络寻址，还有流量控制、路由重选等功能。在电信网中，路由是靠信令方式(SS7)完成的，电话程控交换机中有专门的信令处理模块。在计算机通信中，路由功能是靠路由器或三/四层网络交换机完成的。2021/9/2425接口接口接口CPU接口CPU接口接口CPU接口CPU接口CPU接口CPU接口ASIC交换网接口ASICASIC接口ASIC接口CPU接口NP交换网接口NPNP接口NP接口CPU第一代第二代第三代第四代第五代基于NP的分布式交换式路由器基于ASIC的交换式路由器基于分布式CPU转发总线式路由器模块化集中转发路由器固定接口集中转发路由器路由器体系结构演变路由器体系结构演变基于NP的集中式多业务路由器CPU低速接口NP高速交换转 发高速接口低速接口低速接口高速接口高速接口第五代2021/9/2426网络接入系统解决通俗意义上的“最后一公里”的用户接入网络问题。1.电信网：铜缆接入，POTS/HDSL/V52.宽带接入网：电话线调制解调器（Modem）高速数字用户环路HDSL非对称数字用户环路ADSL电缆调制解调器Cable Modem超高速数字用户环路（VDSL）Ethernet LMDS 红外 电力线传输2021/9/2427网络接入系统-无线接入网WLANWiMaxGPRSUMTSWCDMA/CDMA20002021/9/2428计算机网络的分类1.按照地理距离，可以分为局域（LAN）、城 域网（MAN）、广域网（WAN）。局域网:集中在几米-10公里范围;城域网:10公里-100公里范围内把一个城市的 LAN连接起来;广域网:范围在几百公里-几千公里。2.按照网络拓扑结构，可以分为星形网、环形 网、总线形网、网状网。3.按照传输媒介，可以分为有线网和无线网。2021/9/24291）TCP/IP网络基础知识2）城域网技术3）IP地址规划技术，包括最新的IPv6技术3.计算机通信网络基础知识2021/9/2430OSI 参考模型ApplicationPresentationSessionTransportNetworkData LinkPhysicalData LinkNetworkTransportSessionPresentationApplicationPhysical比特流帧帧（Frame）包包（Packet）分段分段（Segment）会话流会话流代码流代码流数据数据All people seem to need data processing2021/9/2431TCP/IPTCP/IP协议簇协议簇传输层传输层数据连路层数据连路层 网络层网络层物理层物理层应用层应用层会话层会话层表示层表示层应用层应用层传输层传输层网络层网络层网络接网络接口层口层HTTP、FTP、SMTP、SNMP、POP、TELNET、RIP、NNTP等等TCP和和UDPIP、ICMP、IGMP、ARP、RARP等等2021/9/24322021/9/2433常见的数据链路在直连的设备间传送帧2021/9/2434数据数据 链路链路层层(帧帧)物理层物理层(比特流比特流,信号信号,定时定时)Ethernet802.2 LLC802.3802.5FDDIDialonDemandSDLC HDLCx.25LinkFrameRelayISDNPPPV.24EIA/TIA-232 G.703V.35EIA/TIA-449 EIA-530HSSI对LAN和WAN来说物理层和链路层的分割是不同的物理层和数据链路层标准LANWAN2021/9/2435网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层LLCMACPacket or Datagram802.2 LLCMAC Frame逻辑链路控制子层逻辑链路控制子层LAN 数据链路子层LLC LLC 指向上的高层的软件功能指向上的高层的软件功能MAC MAC 指向下的低层的硬件功能指向下的低层的硬件功能2021/9/2436使高层独立于硬件为高层提供业务接入点(SAPS)接口功能可选择进行连接,流量控制,排队服务 逻辑链路控制子层的功能(LLC)2021/9/2437生产商号码生产商号码 系列号系列号 24 bits24 bitsROMRAM0000.0c12.3456介质接入控制(MAC)MAC MAC 地址在出厂时写到网卡地址在出厂时写到网卡 ROM ROM 中中2021/9/2438常用的局域网技术EthernetToken RingFDDI2021/9/2439Ethernet 和和 IEEE 802.3是一种载波多路侦听技术CSMA/CD。2021/9/2440数据链路层数据链路层:Ethernet/802.3:Ethernet/802.30800.089c.34d50800.2006.1a56e0Csico 路由器到以太网802.3 的链路接口命名规则是 e 后加一个数字(例如e0)2021/9/2441ABCDEthernet/802.3 运行机制应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层DAplicationPersentationSessionTransprotNetworkData LinkPhysicalB and C应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层2021/9/2442应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层AplicationPersentationSessionTransprotNetworkData LinkPhysicalAplicationPersentationSessionTransprotNetworkData LinkPhysicalABCDEthernet/802.3 广播应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层2021/9/2443以太网的帧格式PreambleDASATypeDataFCSPreambleDASALength802.2头头 and dataFCSEthernet Frame802.3 Frame86624866242021/9/2444FDDI 的物理层连接到连接到FDDIFDDI的设备使用令牌环传送技术的设备使用令牌环传送技术DACDual-HomedSASDAC2021/9/2445FDDI 的数据链路层FDDIDualRing Cisco Cisco 路由器的数据链路到路由器的数据链路到 FDDI FDDI 的接口命名规则是的接口命名规则是 f f 后加一个数字（例如后加一个数字（例如f0)f0)f02021/9/2446令牌环802.5 的运行机制TT=0T=1AAT DataT=0AT2021/9/2447广域网的物理层DTEDCERS-232V.35X.21HSSIG.703others2021/9/2448广域网的数据链路层协议ModemModemSDLC:SDLC:IBM SNA 网使用的协议;HDLC:HDLC:Cisco路由器确省状态使用该协议，是一种常用的WAN链路协议LAPB:LAPB:X.25链路层使用的协议;链路两端都可以初始化一个连接帧中继：帧中继：HDLC帧的简化形式，对发送的数据不进行确认，适于高速传输PPP:PPP:点到点传输协议，可支持 ISDN2021/9/2449 常用的广域网技术SDLCHDLCLAPBPPPX.25FRISDN2021/9/2450广域网技术比较2021/9/2451选择广域网通信线路应考虑的问题 通信线路选择通信线路选择-利用国家公共网络设施,X.25,DDN,帧中继,电话线-用户自己构建专用网(多为专线方式)通信协议选择通信协议选择(通信方式通信方式)-同步方式或异步方式-广域网协议:SLIP/PPP,HDLC,SDLC,X.25,帧中继 通信速率选择通信速率选择-同步DDN可选2400bps64Kbps2Mbps-同步X.25可选2400bps64Kbps-异步电话线可选2400bps33.6Kbps2021/9/2452网络层:路由选择which path?第三层的功能：找出通过网络的最佳路径2021/9/2453网络中的通信路径23456910871地址可以标明物理连接的路径112021/9/2454Network132Node12311网络和节点编址 1.23.12.11.31.1网络地址是路由器用来寻址的部分节点地址用以区别网络的特定端口或设备2021/9/2455几种协议的编址方案NetworkNode11一般举例一般举例NetworkHost10.8.2.48TCP/IPTCP/IP举例举例Novell IPX举例举例Network1acebob.Host0000.0c00.6e25(Mask 255.0.0.0)2021/9/2456TCP/IP 网络地址NetworkHost8,16,or 24 bits from NICVaries with subnet mask32 bitsEthernet2021/9/2457使用网络地址进行路由选择目的网络方向及出口1.02.03.0 1.1 2.1 3.11.01.12.13.12.03.0 网络地址部分用以进行路径选择 节点地址部分用以指明到达该路径的端口2021/9/2458Routed 协议routing 协议 Routed 协议用以在用户传送用户业务 Routing 协议只用在路由器之间传送路由表维护信息例如:RIP,IGRP网络协议目的网络 出口 协议名称 1.0 1.1 2.0 2.1 3.0 3.1 例如:IP,IPX2021/9/2459网络层协议运行机制ABCXYApplicationTransportSessionPresentationABCPhysicalData LinkNetworkPhysicalData LinkNetworkPhysicalData LinkNetworkPhysicalData LinkNetworkApplicationPhysicalData LinkNetworkTransportSessionPresentation每一个路由器向其上层提供服务每一个路由器向其上层提供服务2021/9/2460多协议路由选择NovellIPDECAppleRouting TablesTokenRingTokenRingIPX 4b.0800.0121.ab13DECnet 5.8Apple Talk 200.167 IP 15.17.132.6IPX 3a.0800.5678.12abIP 15.16.50.3Apple Talk 100.110IP 15.16.42.8 DECnet 10.1 路由器在互连网上传输多种协议路由器在互连网上传输多种协议VAXVAX2021/9/2461LAN 到 LAN 路由选择TokenRing802.5Net2,Host5802.3Net2,Host5网络网络 3网络网络 2Host 5网络网络 1目的网络出口123E0T0E1E0T0E1From LANto LAN路由表2021/9/2462Token RingDataDataFrame RelayDataDataEthernetDataDataDataData1.3 2.41.3 2.4Data1.3 2.41.3 2.41.3 2.41.3 2.41.3 2.4FrameRelayAB2.41.3FromLANtoLANtoLANLAN 到 LAN 路由选择2021/9/2463静态路由和动态路由 由网络管理员设定，到目标网段的固定通路 特例：缺省网关（default gateway）由路由协议计算出的到某一目标网段的通路ABCXYApplicationApplication2021/9/2464城域网的定义 为一个城市提供数据业务和分组化的话音、图像、视频等多媒体应用的综合业务，其网络传输容量大、信息传送高效化、接入手段多样化，其覆盖范围一般在80KM之内，中继距离为5-7KM，它以宽带光传输为主，其组网结合了广域网和局域网的组网技术。2021/9/2465城域网的分层骨干层传输技术：时分复用TDM、波分复用WDM（DWDM）发展趋势是IP宽带网，即IP Over Everything。不需要ATM、SDH设备，IP包可以直接在光纤上传送（IP over Fiber)，同时具有网络自愈功能。典型的技术包括：DPT（动态分组环）、RPR（弹性分组环）、MSR（多业务环）。汇接层：完成业务汇聚和IP交换处理，是给业务接入节点提供业务的汇聚、管理和分发处理。典型的设备包括各类高中端路由器、L2L3交换机、以及综合接入服务器等。接入层：利用多种接入技术，完成用户数据的接入，提供多种接入方式和设备，迅速覆盖用户，进行带宽和业务分配，接入节点设备完成多业务的复用和传输，利用光纤、双绞线、同轴电缆等连接到最终用户。2021/9/2466城域网交换技术城域网交换技术FDDI（光纤分布式数据接口）传输距离100km，速度100Mb/s2021/9/2467城域网交换技术城域网交换技术DQDB（分布式队列双总线）地理大范围提供综合服务IEEE802.6城域网标准同时提供电路交换和分组交换功能能够桥接局域网和广域网使用双总线体系结构，每条总线运行独立使用802.2LLC，能够与IEEE802.2局域网兼容使用光纤传输与ATM兼容带宽2Mb/s300Mb/s可支持直径超过50km的城域范围2021/9/2468城域网交换技术城域网交换技术SMDS（多兆位数据交换服务）美国贝尔实验室开发采用了快速分组交换技术与ATM兼容的信元结构ATM的发展阻碍了其推广2021/9/2469IP宽带网的三种技术选择IP OVER ATM：较为成熟，但随着节点的增加管理复杂、价格较高，不太适合大规模的网络。IP核心网络：-Layer2:组网简洁、设备简单、造价低廉、方便管理。但它在提供业务种类上存在局限性，只能提供纯IP业务和基于以太网方式的专线业务，不能提供传统的话音业务和ATM、FR中的VC方式的专线业务。-Layer3:性能和价格都比较高，管理复杂MPLS：简化了ATM和IP的集成技术，将第三层交换（如则IP路由）与第二层交换（如ATM交换）有机地结合了起来，它可在一个无连接的网络中引入连接模型的特征。虽然标准不十分完善，但发展前景广阔。2021/9/2470Internet在中国的发展1987年我国通过拨号线路和国际Internet连通电子邮件服务1991年中国科学院高能物理研究所通过卫星线路建立了64Kbps的专线连接1994年4月NCFC完成，正式开通与国际Internet的连接，并以“cn”作为我国顶级域名在Internet网管中心注册，正式加入国际Internet目前我国已经正式建成了四大国际互连网：CHINANET、CERNET、CSTNET和CHINAGBN互联网互联网2021/9/2471CERNET 拓扑图拓扑图 2021/9/2472互联网互联网 下一代互联网的特点：更快，下一代互联网的速度将是现有网络的1000倍，我们原来的一般是56Kbps接入，但下一代最少是10Mbps接入更大，下一代互联网采用IPV6，其地址空间将由32位扩展到128位，就是总地址数高达2的128次方更安全，下一代互联网在IP协议中将考虑到安全问题，可以有效控制，不会像现在这样黑客、病毒泛滥更及时，也就是解决服务质量保证的问题更方便，下一代互联网的应用将更方便，简单，更符合普通人的使用习惯 2021/9/2473互联网互联网支撑下一代互联网的主要技术 IPv6光纤高速传输技术光交换与智能光网宽带接入城域网软交换3G和后3G移动通信系统IP终端网络安全技术2021/9/2474互联网互联网下一代互联网在中国的发展 中国高速互联研究试验网第二代中国教育和科研计算机网 2021/9/2475互联网互联网中国高速互联研究试验网（NSFCNET）2021/9/2476互联网互联网第二代中国教育和科研计算机网（CERNET2）2021/9/2477互联网互联网“第一代互联网，我们错过了。但对于这样一项具有战略意义的技术，到了第二代中国必须占有一席之地，否则我们将永远处于从属地位。”清华大学信息网络工程研究中心主任、中国教育和科研计算机网（CERNET）网络中心主任吴建平教授 2021/9/2478 TCP/IP 地址规划地址规划2021/9/2479IPv4地址分配技术2021/9/2480Class A:Class B:Class C:Class D:用于组播(multicast)Class E:用于研究N=网络号 H=主机号IP地址分配NHHHNNHHNNNH2021/9/2481不同IP地址Bit位的区别1724Class A:#Bits114161Class B:#Bits121811Class C:#Bits0network#host#1network#host#01network#host#102021/9/2482识别IP地址的类别High OrderBitsOctet inDecimalAddressClass0101101-126 128-191192-223ABC2021/9/2483主机地址172.16.2.1172.16.3.10172.16.12.12IP:172.16.2.110.1.1.110.250.8.1110.180.30.118IP:10.6.24.2E0E1172.161212NetworkHost.NetworkInterface172.16.0.010.0.0.0E0E1Routing Table2021/9/2484Network 172.16.0.0172.16.0.0无子网时的地址分配2021/9/2485Network 172.16.0.0有子网时的地址分配172.16.1.0172.16.2.0172.16.3.0172.16.4.02021/9/2486子网地址172.16.2.200172.16.2.2172.16.2.160IP:172.16.2.1172.16.3.5172.16.3.100172.16.3.150IP:172.16.3.1E0E1172.162160NetworkHost.NetworkInterface172.16.2.0172.16.3.0E0E1New Routing TableSubnet2021/9/2487子网掩码1721600255255002552552550IPAddressDefaultSubnetMask8-bitSubnetMaskNetworkHostUse host bits,starting at thehigh order bit positionNetworkHostNetworkSubnetHost2021/9/2488规划IP子网Other subnets20 subnets5 hosts per subnetClass C address:201.222.5.0201.222.5.16201.222.5.32201.222.5.482021/9/2489IP Host Address:172.16.2.120Subnet Mask:255.255.255.0Subnet Address=172.16.2.0Host Addresses=172.16.2.1-72.16.2.254Broadcast Address=172.16.2.255Eight bits of subnettingNetworkSubnetHost1721620172.16.2.120:255.255.255.0:1010110011111111Subnet:1010110000010000000100001111111100000010000000101111111101111001 0000000000000000子网规划举例2021/9/2490三个私有的IP网段10网段：10.0.0.010.255.255.255172网段：172.16.0.0172.31.255.255192网段：192.168.0.0192.168.255.2552021/9/2491广播地址172.16.1.0172.16.2.0172.16.3.0172.16.4.0172.16.3.255(Directed broadcast)255.255.255.255(Local network broadcast)X X2021/9/2492地址子网化的例子Cisco ACisco BE0S0E0S0To0Cisco AE0:172.16.2.1 S0:172.16.1.1 S0:172.16.1.2 E0:144.254.4.1 To0:144.254.16.1 Cisco BMask255.255.255.0 Subnet172.16.2.0172.16.1.0172.16.1.0144.254.16.0144.254.4.0MaskSubnet255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.252.0 255.255.252.02021/9/2493检验配置的地址ApplicationTransportInternetNetwork InterfaceHardwareTelnetICMPtracepingApplicationTransportInternetNetwork InterfaceHardwareTelnetICMPtracetelnettrace2021/9/2494检查IP网络的连通性简化的PingRouter ping 172.16.101.1Type escape sequence to abort.Sending 5,100-byte ICMP Echos to 172.16.101.1,timeout is 2 seconds:.!Success rate is 80 percent,round-trip min/avg/max=6/6/6 msRouter2021/9/2495很多协议都支持pingRouter#pingProtocol ip:Target IP address:192.168.101.162Repeat count 5:Datagram size 100:Timeout in seconds 2:Extended commands n:ySource address:Type of service 0:Set DF bit in IP header?no:yesData pattern 0 xABCD:Loose,Strict,Record,Timestamp,Verbosenone:Sweep range of sizes n:Type escape sequence to abort.Sending 5,100-byte ICMP Echos to 192.168.101.162,timeout is 2 seconds:!Success rate is 100 percent(5/5),round-trip min/avg/max=24/26/28 msRouter#扩展的 Ping2021/9/2496显示从源到目的所有经过端口的IP地址IP TraceRouter#trace aba.nyc.milType escape sequence to abort.Tracing the route to aba.nyc.mil(26.0.0.73)(172.16.1.6)1000 msec 8 msec 4 msec2barrnet-(172.16.16.2)8 msec 8 msec 8 msec3external-a-gateway.stanford.edu(192.42.110.225)8 msec 4 msec 4 (131.119.254.6)8 msec 8 msec 8 (131.119.3.8)12 msec 12 msec 8 msec6moffett-fld-mb.in.mil(192.52.195.1)216 msec 120 msec 132 msec7aba.nyc.mil(26.0.0.73)412 msec *664 msec2021/9/2497Traceroute 路由跟踪原理TTL=1TTL=1数据数据?TTL?TTL-1010小于等于小于等于0 0ICMP time exceededICMP time exceeded发发IPIP包的源地址包的源地址IPIP包的所有内容包的所有内容路由器的路由器的IPIP地址地址A AB B2021/9/2498Traceroute 路由跟踪原理TTL=1TTL=1数据数据小于等于小于等于0 0ICMP time exceededICMP time exceeded发发IPIP包的源地址包的源地址IPIP包的所有内容包的所有内容路由器的路由器的IPIP地址地址A AB B我知道路由器我知道路由器A A存在于这个路径上存在于这个路径上 路由器路由器A A的的IPIP地址地址2021/9/2499B BTraceroute 路由跟踪原理A A我知道路由器我知道路由器A A存在于这个路径上存在于这个路径上 路由器路由器A A的的IPIP地址地址TTL=2TTL=2数据数据?TTL?TTL-10102-1=102-1=10TTL=1TTL=1数据数据小于等于小于等于0 0ICMP time exceededICMP time exceeded发发IPIP包的源地址包的源地址IPIP包的所有内容包的所有内容路由器的路由器的IPIP地址地址?TTL?TTL-1010我知道路由器我知道路由器B B存在于这个路径上存在于这个路径上 路由器路由器B B的的IPIP地址地址2021/9/24100B BTraceroute 路由跟踪原理A A我知道路由器我知道路由器A A存在于这个路径上存在于这个路径上 路由器路由器A A的的IPIP地址地址TTL=3TTL=3数据数据?TTL?TTL-10103-1=203-1=20TTL=2TTL=2数据数据我知道路由器我知道路由器B B存在于这个路径上存在于这个路径上 路由器路由器B B的的IPIP地址地址?TTL?TTL-10102-1=102-1=10TTL=1TTL=1
