路由与交换技术_第一章详解

描述
表示该数据包的保密级别
松散源路由
路由记录 时间戳
9、IPv4的缺陷
1）地址空间不够 2）安全性较差 3）配置较复杂 4）对移动性支持不足 5）对服务质量控制支持不足
第一章 IP网络
9、IPv6简介
i) IPv6地址
128位：写成8个16位无符号整数，以：分隔， 允许简写、缩写。 ii) IPv6帧格式
IP包头
高层数据(有效载荷)
IP包头 高层数据(有效载荷)
0 4
版 本
8
包头 长度
16
服务类型 标志 总长度 片偏移 头校验和
31
0 4 8 版 优先 本 级 净荷长度(16bit)
16
31
流标签（24bit）
下一包头 HOP限制
标识
百度文库生存时间
协议
源IP地址 目的IP地址
源IP地址 目的IP地址
选项（长度可变）
第一章 IP网络
6、IPv4地址方案（续） 3) 是分类的： A、B、C类为单播地址； D类为多播地址（Multicast）； E类为保留地址。
A类地址
0 0 网络地址 1 0 网络地址 1 1 0 网络地址 78 15 16 主机地址 主机地址 主机地址 23 24 31
B类地址
C类地址 D类地址 E类地址
172.18.129.0/24，172.18.130.0/24，
172.18.132.0/24，172.18.133.0/24， A. 172.18.128.0/21 C. 172.18.130.0/22 B. 172.18.128.0/22 D. 172.18.132.0/23
如果仅仅路由聚合，能覆盖这4 条路由的地址是（ ）
目标 子网掩码
网段1 网段3
转发目标
网段2
网段4
课堂练习
学校某系分配到IP网段192.168.1.0 , 因该系有四个办公室，各办公室分别 有120、58、27，10台电脑，请你为该 系设计子网划分方案；绘制网络拓扑 示意图；写出路由器中路由表的设置 情况。
第一章 IP网络
6、IPv4地址方案（续） 3) 优缺点 优点：增强了分配、管理的灵活性， 减小了路由表。 缺点：仍存在较大的IP地址浪费。 问题：子网技术是否能节约IP地址？
第一章 IP网络
6、IPv4地址方案（续） iv) 无类域间路由 (CIDR—Classless Inter-Domain Routing) 用于聚合多个C类地址。
路由转发表
网段1 网段3
目标 子网掩码
转发目标
网段2
网段4
课堂提问
1、如果一个公司有4000台电脑，现需要申请IP地址， 你现在只有足够的连续C类地址，请试为该公司分 配IP网段。 2、设下面4 条路由：
第一章 IP网络
3、IP网络的本质特征 i) 分组交换 ii) 面向无连接 4、IP地址与MAC地址 IP地址位于网络层，用于网络间的通信。 MAC地址位于物理层，用于网络内的通信。 换言之：通信最终是基于MAC地址的，而 网络间主机的定位是基于IP地址。 问题：IP地址如何转换成为MAC地址？
第一章 IP网络
第一章 IP网络
6、IPv4地址方案（续） iii) 可变长子网 (VLSM--Variable Length Subnet Mask )
1) 建立在无类别IP地址基础之上 2) 路由器必须实现“最长匹配”转发算法 3) 在分配子网时必须保证“子网族”共享同一 组最高有效位。 4) 路由协议必须支持VLSM
1 1 1 0
1 1 1 1 0
组播地址
保留
第一章 IP网络
6、IPv4地址方案（续） 4）特殊IP地址 10.0.0.0： 10.0.0.0～10.255.255.255 172.16.0.0：172.16.0.0～172.31.255.255 192.168.0.0: 192.168.0.0～192.168.255.255 127.xxx.xxx.xxx 回送地址 0 本机
路由转发表
目标 子网掩码
网段1 网段3
转发目标
网段2
网段4
192.168.1. 2/24
192.168.2.1/25 E1/0 E1/0 S2/0 S2/0 R1 192.168.1.1/24 R2 R3 192.168.2.2/25 192.168.3.154/26 E1/0
VLSM条件下的子网
第一章 IP网络
7、IPv4包格式 IP包大小的不确定性产生了拆分的需求。
IP包头 高层数据(有效载荷)
0 4 8 16 版 包头 服务类型 本 长度 标识 标志 生存时间 协议
31
总长度
片偏移
头校验和
源IP地址
目的IP地址 选项（长度可变） 填充
第一章 IP网络
8、IPv4可选项
选项类型 安全选项 严格源路由 给出完整的路径表 给出所要经历的路由器的地址表 让每个路由器在IP报文中记录其IP地址 让每个路由器记录IP报文经过时的时间戳
0
1 网络 127
主机
1 任意值
本网中的主机
局域网中的广播 对一个远程网络的广播
回路
第一章 IP网络
6、IPv4地址方案（续） 5）优缺点: 优点：减小转发表 缺点：缺少分配、管理的灵活性,造成浪费
网段1
路由转发表
目标 转发目标
网段2
第一章 IP网络
6、IPv4地址方案（续）
ii) 无类IP地址方案 1) 引入子网掩码 xxx.xxx.xxx.xxx/yy 2) 划分子网 子网数、子网内主机数、子网地址、子网广播地址 路由转发表
5、网络间通信 i) IP地址—(ARP查询)MAC地址 ii) MAC地址—(DHCP分配)IP地址 问题：通信是否有IP地址和MAC地址就足够了？ iii) IP地址—(NAT/NAPT)IP地址 6、IPv4地址方案 i) 有类地址方案 1) 这是一种全球唯一的编址方案。 2) IP地址是层次结构，分为网络地址和 主机地址两部分。
填充
第一章 IP网络
9、IPv6简介(续)
iii) IPv6与IPv4比较 包头长度固定 去掉校验字段 改为流的形式
课堂提问
1、按要求作VLSM划分：192.168.1.0/30 2、在一个点到点的广域网链路上配置IP 地址，设 计VLSM，请问，它的子网掩码是多少 3、网络地址为172.16.0.0，现在需要使用VLSM，满 足100个子网，且每子网下可用的主机数为500 。 4、网络掩码为27位，要求选择以下哪些是可用的主 机地址。 A，11.244.18.63 B，90.10.170.93 C，143.187.15.87 D，192.168.15.87 E，200.45.115.159 F，216.66.192.79
路由与交换技术
课前提问
1、请简述IP协议的主要内容？
2、请简单描述一下在南航寝室上网是何种 方式，这个过程中使用了哪些网络协议？
第一章 IP网络
1、IP协议（Internet Protocol RFC-791） IP是网络层协议，它定义了相互通信的两 个节点之间网络层交互方式的标准，内容包括 设备地址表示、控制与管理、设备间信息传输 实现。 TCP/IP协议是网络层中最重要的协议。 2、IP地址 符合IP协议的的地址。