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课程第四天内容《基础交换 四》

bit , 位 , 任何一个0或者一个1,都称之为 1 位;

Byte , 字节 , 一个字节等于 8 个 bit ;  

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国庆假期内容回顾:

    设备初始化配置:

          IOS  

             用户模式

             特权模式

                 switch > enable  

                 switch #  ?/ tab  

                 switch #config  terminal  

         switch(config)#hostname  SW1

         switch(config)#no ip  domainlookup  

         switch(config)# line console 0

         switch(config-line)# exec-timeout 0 0  

         switch(config-line)#exit

         switch(config)# enable password   cisco  

         switch(config)# enable secrect   cisco1    

         switch(config)#interface vlan 1  

         switch(config-if)#no shutdown

         switch(config-if)#ip address 192.168.1.1           

                                       255.255.255.0

         PC -> 运行--> cmd  ---->telnet  192.168.1.1  

            问题:

                默认情况下无法登录成功;

            共识:

                网络设备的本地管理接口 - console 0 网络设备远程管理接口 - vty  

                        ---> 默认情况下,开启了认证;

            成功远程访问:

                   @ 配置远程访问密码;

                       sw1(config)# line vty  0 4

                       sw1(config-line)# password    

                               cisco123                        

                   @ 关闭远程访问的认证;

                       sw1(config-line)# no login  

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IP地址作用:

    在一定范围内,唯一的表示一个网络设备;

IP地址结构:

    网络位 + 主机位 ,长度 32 bit ;

                   bit - 位 ;  

                   Byte - 字节; 1Byte = 8bit  

    子网掩码 :

        与IP地址中的位一一对应,用于区分IP地址的结构;

            子网掩码中的1对应的位,称之为网络位;

            子网掩码中的0对应的位,称之为主机位;

IP地址和子网掩码的表示方式:

        ip-address :101010101010000101010

        mask :       111111111111100000000

        点分十进制:

                X.X.X.X (X 为 10 进制)

                m.m.m.m   or     /n  (例如:/24 )

        二进制与十进制的相互转换:

            0000 0000 -->  0  

            1111 1111 -->  255

              210.1.9.8 255.255.255.0  

            2的N次方:

                0    7  

             X 除以 2 , 取余数 ; 从下向上写;  

            16进制:

                0 - 9 , a , b , c , d , e ,f  

             网卡地址(MAC地址):

                运行--> CMD ---> ipconfig |  ipconfig /all

特殊IP地址:

      每一个网段中都存在 2 个特殊的IP地址:

            网络地址 - IP 地址中的主机位全为0 ;  

            广播地址 - IP 地址中的主机位全为1;

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IP地址空间不足/浪费解决方案:

1、划分公有地址和私有地址:

      私有地址空间 -  

          A  0 -- 127  /8  

                10.0.0.0 ---  10.255.255.255  (8)

          B  128 -- 191   /16

                172.16.0.0  ---  172.31.255.255 (12)

                      2 的 20 次方;  

          C  192 -- 223   /24

                192.168.0.0  --- 192.168.255.255  (16)  

           网段A : 192.168.1.0/24 --> 256 个 IP 地址;

                                      可用IP - 254  

           网段B : 192.168.2.0/24 --> 256 个 IP 地址;

                                      可用IP - 254             

          D  224 --  239 (组播地址)

                239.0.0.0  ---  239.255.255.255   (8)

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子网划分: (192.168.1.0 /24 , 总共可用地址 254 )

    1、首先确定主机位;

          2 的 N 次方 ,减 2 个特殊IP地址,必须大于等于28

          所以 N 取值 5 ;  

    2、确定新的IP网段的网络地址:

          新的网段的网络位 为 27 位 (32-5);

          所以新的网段为:

              192.168.1.0000 0000   /27

                    192.168.1.0 -- 192.168.1.31  /27

              192.168.1.0010 0000   /27

              192.168.1.0100 0000   /27

              192.168.1.0110 0000   /27

              192.168.1.1000 0000   /27

              192.168.1.1010 0000   /27

              192.168.1.1100 0000   /27

              192.168.1.1110 0000   /27

前提:

   规划网络之初,甲方给定一个 A  类网络:10.10.1.0/20 ;

   以给定的网段为基础进行IP地址规划;

要求:

   为每栋楼宇分配一个网段(8栋楼)

   每个网段70台主机;

   请写出每个网段的IP地址范围,以及网络地址、广播地址;

   尽量减少每个网段中的IP地址浪费;

思路:

    1、首先确定给定IP地址的网络地址;

    2、其次确定新的网络地址中的主机位个数;

    3、再次确定新的网络地址中的网络位;

    3、再次确定新的网络地址中的网络

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交换:

   相同网段之间互通,称之为 交换;  

路由:

   不同网段之间互通,称之为  路由 ;  

   实现:

       路由设备;

           -  路由器  

           -  多层交换机

       本质:

           通过一个“路由表”实现“不同网段之间的路由功能”;        

查看路由表:

   R1# show  ip  route  ;  

   注意:

        某些型号的多层交换机,默认没有开启路由功能;

        SW# configuration  terminal

        SW(config)#  ip  routing     // 开启路由功能;

R1#show ip route

Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M -     

       mobile, B - BGP

       在显示的内容中,如果有“codes”,则说明开启了路由功能;

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R1 :

      192.168.12.1 -----> 192.168.23.2

                          192.168.23.3  

原因:

     没有路由条目;  

静态路由:  

R1(config)# ip route  192.168.23.0 255.255.255.0  gi0/0    

      or    

R1(config)# ip route 192.168.23.0 255.255.255.0             

                                              192.168.12.2     

R3(config)# ip route 192.168.12.0 255.255.255.0 192.168.23.2

建议:

    在配置静态路由时,使用第二种配置方式;减少 ARP 报文的发送

关闭3层端口的代理ARP:

     R2(config)#interface gi0/1

     R2(config-if)# no ip proxy-arp  

路由器的工作原理:

    1、路由器仅仅关心数据中的 “ 目标IP 地址” ;  

    2、路由器提取 目标IP地址,与 路由表中的条目进行匹配:

           如果匹配成功,则转发;

           如果匹配不成功,则丢弃;            

        匹配原则:

            最长匹配原则。            

        匹配过程:

             举例 - R1 的 192.168.12.1 访问目标 192.168.23.3  

             1、首先查看 R1 的 路由表  - show  ip  route  

                  S 192.168.23.0 /24 [1/0] via 192.168.12.2

             2、以上条目中,首先查看其中的子网掩码长度 /24  

           表示该条目仅仅查看目标IP地址中前面24位;    

                如果目标IP地址中的前24位,

                与路由条目中前面的24位,完全相同,

                  则表示匹配成功,转发出去;

                如果与路由条目前面的24位,不相同;

                  则表示匹配失败,丢弃数据包;                

1、配置每个设备的接口IP地址;

R1

Router(config)#hostname R1   // 更改设备名字;

R1(config)#no ip domain-lookup // 关闭域名查询;

R1(config)#interface GigabitEthernet0/0 // 配置互联接口;

R1(config-if)# no shutdown  

R1(config-if)# ip address 192.168.12.1 255.255.255.0

~~~~~~~~~~~~~~

Router(config)#hostname R2   // 更改设备名字;

R2(config)#no ip domain-lookup // 关闭域名查询;

R2(config)#interface GigabitEthernet0/1 // 配置互联接口 - R1

R2(config-if)# no shutdown  

R2(config-if)# ip address 192.168.12.2 255.255.255.0

R2(config)#interface GigabitEthernet0/0 // 配置互联接口 - R3

R2(config-if)# ip address 192.168.23.2 255.255.255.0

~~~~~~~~~~

Router(config)#hostname R3   // 更改设备名字;

R3(config)#no ip domain-lookup // 关闭域名查询;

R3(config)#interface GigabitEthernet0/1 // 配置互联接口;

R3(config-if)# no shutdown  

R3(config-if)# ip address 192.168.23.3 255.255.255.0

2、在R1上创建 “静态路由条目” ,去往目标地址;  

R1(config)#ip route 192.168.23.0 255.255.255.0 192.168.12.2

3、在 R3 上创建去往 R1 的 静态路由条目 ;  

R3(config)#ip route 192.168.12.0 255.255.255.0 192.168.23.2

4、验证与测试

    R1# show  ip   route   

    R1# ping 192.168.23.3

        ping 192.168.23.2  

注意:

    路由条目,下一跳必须可达,才能进入路由表。

      下一跳可以是:

              端口 - 必须为设备本身的端口;

              IP地址 - 必须是对端设备的互联端口的IP地址;  

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路由属性:

    管理距离(Admin Distance) :

         表示路由条目的稳定性;取值范围 0 -- 255 ;

         值越小表示越稳定;  

         当值达到255时,不会放入路由表;  

         每种类型的路由,都有一个默认的管理距离;

            比如 , 直连路由管理距离 为 0 ;  

                    静态路由管理距离 为 1 ;

    度量值(metric):

          表示路由器去往该目标网段的距离;

          越小越好;           

          对于直连和静态路由,metric 都为0  ,且不可以更改

注意:    

    当去往同一个网络具有多个条目时,会进行路由属性的比较,

    选择一个最优的,放入路由表:

        1、首先比较 AD , 越小越好;

        2、如果AD相同,则比较Metric , 越小越好;  

        3、如果都相同,则同时放入路由表,形成”负载均衡“;

出口链路备份配置:

浮动静态路由 -

即调整出口静态路由的管理距离为非默认值;

R2(config)# ip route 192.200.1.1  255.255.255.255  

                                   192.178.12.1 // 主链路;  

R2(config)# ip route 192.200.1.1 255.255.255.255  

             192.178.23.3  9  //备份链路的路由 AD 调整为 9 ;  

测试步骤:

   1、配置完成之后,查看 R2 路由表,仅有主链路路由进入;

   2、关闭R2上连接 R1 的端口(模拟主链路故障),此时备份链路

       对应的路由(管理距离为9)进入路由表;

   3、开启R2上连接 R1 的端口(模拟主链路故障修复), 此时备份

      链路所对应的路由”跳出“路由表,主链路路由进入;

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