1、IP通信原理,中小型企业网络拓扑结构,在中小型企业网体验项目中，分公司1的电脑是怎样访问分公司2的？,引入,？,课程目标,学完本课程，您应该能够： 掌握局域网内、跨越广播域、跨越广域网的IP通信原理深刻理解广播域、网关、IP逐跳转发 熟悉层次化配置方法 熟悉静态路由配置本课程重点广播域网关IP逐跳转发层次化配置,课程内容,IP通信原理层次化配置方法静态路由配置实验室规范,局域网内IP通信原理,PCA是怎样访问PCB的？,PCA: IP: 192.168.10.10/24 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP: 192.168.10.20/24 MAC: 0003.4700.0
2、00B,局域网内IP通信原理,PCA访问PCBPCA封装应用数据,PCA: IP: 192.168.10.10/24 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP: 192.168.10.20/24 MAC: 0003.4700.000B,目标IP,TCP/UDP,应用数据,源IP,源MAC,目的MAC,目标IP：192.168.10.20源IP： 192.168.10.10源MAC：0003.4700.000A目的MAC：未知,？,局域网内IP通信原理,PCA访问PCBARP,PCA: IP: 192.168.10.10/24 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP
3、: 192.168.10.20/24 MAC: 0003.4700.000B,广播：谁是192.168.10.20？,广播域,收到ARP请求,应答PCA：我是192.168.10.20。,收到ARP应答,192.168.10.20的MAC是0003.4700.000B,ARP包数据结构、RARP、无故ARP等，请大家课后参阅相关参考书籍或参考资料。,局域网内IP通信原理,PCA访问PCBPCA向PCB发送应用数据PCB的应用程序接收数据PCB的应用数据回应数据（回应过程与上述过程类似）,PCA: IP: 192.168.10.10/24 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP:
4、 192.168.10.20/24 MAC: 0003.4700.000B,目标IP：192.168.10.20源IP： 192.168.10.10源MAC：0003.4700.000A目的MAC：0003.4700.000B,192.168.10.20的MAC是0003.4700.000B,广播域,跨广播域IP通信原理,PCA是怎样访问PCB的？,PCA: IP: 192.168.10.10/24 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP: 192.168.20.20/24 MAC: 0003.4700.000B,局域网A,局域网B,跨广播域IP通信原理,PCA是怎样访问PCB
5、的？是否可以直接访问？,PCA: IP: 192.168.10.10/24 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP: 192.168.20.20/24 MAC: 0003.4700.000B,广播域A,局域网A,局域网B,广播域B,不能直接访问： 1. 在不同的广播域,跨广播域IP通信原理,网关,PCA: IP: 192.168.10.10/24 网关: 192.168.10.1 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP: 192.168.20.20/24 网关: 192.168.20.1 MAC: 0003.4700.000B,局域网A,局域网B,RA,F0/1
6、: IP: 192.168.10.1/24 MAC: 0000.0C11.1111F0/2: IP: 192.168.20.1/24 MAC: 0000.0C22.2222,F0/1,F0/2,我在192.168.10.0/24网段，192.168.20.20和我不在同一网段，我应该通过我的网关访问他。,跨广播域IP通信原理,路由器路由表路由转发,局域网A,局域网B,RA,F0/1: IP: 192.168.10.1/24 F0/2: IP: 192.168.20.1/24,F0/1,F0/2,路由表: C 192.168.10.0/24 F0/1 C 192.168.20.0/24 F0/2
7、,路由转发：接口接收包 （路由器接口接收二层地址是自己的数据包）拆除二层封装查找路由表，转发数据包 （以数据包的目标IP地址查路由表，查找到 出接口和下一跳）重新进行二层封装发送接收包,跨广播域IP通信原理,PCA访问PCBPCA封装应用数据PCA ARP请求网关MAC,PCA: IP: 192.168.10.10/24 网关: 192.168.10.1 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP: 192.168.20.20/24 网关: 192.168.20.1 MAC: 0003.4700.000B,局域网A,局域网B,RA,F0/1: IP: 192.168.10.1/24
8、 MAC: 0000.0C11.1111F0/2: IP: 192.168.20.1/24 MAC: 0000.0C22.2222,F0/1,F0/2,192.168.20.20和我不在同一网段，我应该通过我的网关访问他。,目的MAC：网关,源MAC：PCA,源IP：PCA,目标IP：PCB,上层数据,我的网关是192.168.10.1，MAC未知,ARP应答：192.168.10.1的MAC地址是0000.0C11.1111。(单播),ARP请求(广播)：谁是192.168.10.1？,跨广播域IP通信原理,PCA访问PCBPCA发送数据RA转发数据,PCA: IP: 192.168.10.
9、10/24 网关: 192.168.10.1 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP: 192.168.20.20/24 网关: 192.168.20.1 MAC: 0003.4700.000B,局域网A,局域网B,RA,F0/1,F0/2,192.168.20.20和我不在同一网段，我应该通过我的网关访问他。,目的MAC：RA F0/1,源MAC：PCA,收到目的MAC地址是我自己的包。,接收，并拆除二层封装，进行路由转发。,路由表: C 192.168.10.0/24 F0/1 C 192.168.20.0/24 F0/2,查找路由表，发现直连路由，出接口F0/2；将该数据
10、包转发至F0/2，且TTL减1。,跨广播域IP通信原理,PCA访问PCBRA转发数据RA重新进行二层封装RA ARP请求PCB MACRA将数据发送给PCB,PCA: IP: 192.168.10.10/24 网关: 192.168.10.1 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP: 192.168.20.20/24 网关: 192.168.20.1 MAC: 0003.4700.000B,局域网A,局域网B,RA,F0/1,F0/2,查找路由表，发现直连路由，出接口F0/2；将该数据包转发至F0/2，且TTL减1。,RA F0/2重新进行二层封装,源MAC：RA F0/2,目
11、的MAC：PCB，未知,ARP应答：192.168.20.20的MAC地址是0003.4700.000B。(单播),ARP请求(广播)：谁是192.168.20.20？,跨广播域IP通信原理,PCA访问PCB,PCA: IP: 192.168.10.10/24 网关: 192.168.10.1 MAC: 0003.4700.000A,PCB: IP: 192.168.20.20/24 网关: 192.168.20.1 MAC: 0003.4700.000B,局域网A,局域网B,RA,F0/1,F0/2,192.168.20.20和我不在同一网段，我应该通过我的网关访问他。,目的MAC：RA F
12、0/1,源MAC：PCA,接收，并拆除二层封装，查找路由表，发现直连路由，出接口F0/2；将该数据包转发至F0/2，且TTL减1。,源MAC：RA F0/2,目的MAC：PCB,RA F0/2重新进行二层封装,数据返回过程类似， 请大家课后思考。,中小型企业网体验项目拓扑图,PC2是怎样访问PC3的？,PC1,192.168.10.10/24,PC2: IP: 192.168.18.10/24 网关: 192.168.18.1,PC3: IP: 192.168.22.10/24 网关: 192.168.22.1,PC1: IP: 192.168.10.10/24 网关: 192.168.10.
13、1,RA：长沙：Changsha RB：株洲：ZhuZhou RC：湘潭：XiangTan,RB：没有查到192.168.22.10相关的路由，丢弃该数据包。,ARP应答,跨广域网IP通信原理,PC2访问PC3,PC3和我不在同一网段，我应该通过网关访问他。,目的MAC：RB F0/0,源MAC：PC2,源IP：PC2,目标IP：PC3,上层数据,ARP请求：请求网关MAC,RB：收到目的MAC地址是自己的包，接收，拆除二层封装，查找路由表。,RB 路由表: C 192.168.1.0/30 S0/0 C 192.168.18.0/24 F0/0,RB：将该数据包转发至S0/0，且TTL减1；
14、然后重新二层封装，从S0/0转发给下一跳192.168.1.1。,PC3和我不在同一网段，我应该通过网关访问他。,跨广域网IP通信原理,PC2访问PC3,目的MAC：RB F0/0,源MAC：PC2,RB：收到目的MAC地址是自己的包，接收，拆除二层封装，查找路由表。,RB 路由表: C 192.168.1.0/30 S0/0 C 192.168.18.0/24 F0/0 S 192.168.22.0/24 192.168.1.1,RB(config)# ip route 192.168.22.0 255.255.255.0 192.168.1.1,RB：查到192.168.22.0/24的路
15、由，下一跳192.168.1.1；下一跳是我直连的，出接口S0/0，二层封装PPP。,PPP,RA：收到二层地址是自己的包(PPP包)，接收，拆除二层封装，查找路由表。,跨广域网IP通信原理,PC2访问PC3,目的MAC：RB F0/0,源MAC：PC2,RA 路由表: C 192.168.1.0/30 S0/0 C 192.168.1.4/30 S0/1 C 192.168.10.0/24 F0/0,PPP,RA：没有查到192.168.22.10相关的路由，丢弃该数据包。,RA：将该数据包转发至S0/1，且TTL减1；然后重新二层封装，从S0/1转发给下一跳192.168.1.6。,RA：
16、收到二层地址是自己的包(PPP包)，接收，拆除二层封装，查找路由表。,跨广域网IP通信原理,PC2访问PC3,目的MAC：RB F0/0,源MAC：PC2,RA 路由表: C 192.168.1.0/30 S0/0 C 192.168.1.4/30 S0/1 C 192.168.10.0/24 F0/0 S 192.168.22.0/24 192.168.1.6,PPP,RA(config)# ip route 192.168.22.0 255.255.255.0 192.168.1.6,RA：查到192.168.22.0/24的路由，下一跳192.168.1.6；下一跳是我直连的，出接口S0
17、/1，二层封装HDLC。,HDLC,RC：收到二层地址是自己的包(HDLC包)，接收，拆除二层封装，查找路由表。,跨广域网IP通信原理,PC2访问PC3,目的MAC：RB F0/0,源MAC：PC2,PPP,HDLC,RC 路由表: C 192.168.1.4/30 S0/0 C 192.168.22.0/24 F0/0,RC：查到192.168.22.0/24是我的直连路由，出接口F0/0，二层封装MAC。,RC：将该数据包转发至F0/0，且TTL减1；然后重新二层封装，从F0/0转发给PC3。,ARP应答,ARP请求：请求PC3 MAC,目的MAC：PC3,源MAC：RC F0/0,PC3
18、收到PC2的访问数据包,PC3收到PC2的访问数据包,PC3和我不在同一网段，我应该通过网关访问他。,RB： 收到目的MAC地址是自己的包；接收；拆除二层封装； 查找路由表， 查到192.168.22.0/24的路由，下一跳192.168.1.1；下一跳是直连的，出接口S0/0，二层封装PPP。 将该数据包转发至S0/0，且TTL减1；然后重新二层封装，从S0/0转发给下一跳192.168.1.1。,跨广域网IP通信原理,PC2访问PC3（复叙）,目的MAC：RB F0/0,源MAC：PC2,PPP,HDLC,目的MAC：PC3,源MAC：RC F0/0,RC： 收到二层地址是自己的包(HDL
19、C包)；接收；拆除二层封装；查找路由表，查到192.168.22.0/24是直连路由，出接口F0/0，二层封装MAC。 将该数据包转发至F0/0，且TTL减1；然后重新二层封装，从F0/0转发给PC3。,RA： 收到二层地址是自己的包(PPP包)；接收；拆除二层封装；查找路由表，查到192.168.22.0/24的路由，下一跳192.168.1.6；下一跳是直连的，出接口S0/1，二层封装HDLC。 将该数据包转发至S0/1，且TTL减1；然后重新二层封装，从S0/1转发给下一跳192.168.1.6。,PC3收到PC2的访问数据包；将该包上报应用程序；应用程序返回访问结果。,ARP应答,跨广
20、域网IP通信原理,PC2访问PC3数据返回过程,PC1和我不在同一网段，我应该通过网关到达他。,目的MAC：RC F0/0,源MAC：PC3,ARP请求：请求网关MAC,RC：收到目的MAC地址是自己的包；接收；拆除二层封装；查找路由表；没有查到192.168.18.10相关的路由，丢弃该数据包。,RC 路由表: C 192.168.1.4/30 S0/0 C 192.168.22.0/24 F0/0,RC：收到目的MAC地址是自己的包；接收；拆除二层封装；查找路由表；查到192.168.18.0/24的路由，下一跳192.168.1.5；下一跳是直连的，出接口S0/0，二层封装HDLC。 将
21、该数据包转发至S0/0，且TTL减1；然后重新二层封装，从S0/0转发给下一跳192.168.1.5。,PC3收到PC2的访问数据包；将该包上报应用程序；应用程序返回访问结果。,ARP应答,跨广域网IP通信原理,PC2访问PC3数据返回过程,PC1和我不在同一网段，我应该通过网关到达他。,目的MAC：RC F0/0,源MAC：PC3,ARP请求：请求网关MAC,RC 路由表: C 192.168.1.4/30 S0/0 C 192.168.22.0/24 F0/0 S 192.168.18.0/24 192.168.1.5,RC(config)# ip route 192.168.18.0 2
22、55.255.255.0 192.168.1.5,HDLC,跨广域网IP通信原理,PC2访问PC3数据返回过程,目的MAC：RC F0/0,源MAC：PC3,HDLC,RA：收到二层地址是自己的包(HDLC包)；接收；拆除二层封装；查找路由表；没有查到192.168.18.10相关的路由。丢弃该数据包。,RA 路由表: C 192.168.1.0/30 S0/0 C 192.168.1.4/30 S0/1 C 192.168.10.0/24 F0/0 S 192.168.22.0/24 192.168.1.6,RA：收到二层地址是自己的包(HDLC包)；接收；拆除二层封装；查找路由表； 查到1
23、92.168.18.0/24的路由，下一跳192.168.1.2；下一跳是直连的，出接口S0/0，二层封装PPP。 将该数据包转发至S0/0，且TTL减1；然后重新二层封装，从S0/0转发给下一跳192.168.1.2。,跨广域网IP通信原理,PC2访问PC3数据返回过程,目的MAC：RC F0/0,源MAC：PC3,HDLC,RA 路由表: C 192.168.1.0/30 S0/0 C 192.168.1.4/30 S0/1 C 192.168.10.0/24 F0/0 S 192.168.22.0/24 192.168.1.6 S 192.168.18.0/24 192.168.1.2,
24、RA(config)# ip route 192.168.18.0 255.255.255.0 192.168.1.2,PPP,ARP请求：请求PC2 MAC,RB：收到二层地址是自己的包(PPP包)；接收；拆除二层封装；查找路由表； 查到192.168.18.0/24是直连路由，出接口F0/0，二层封装MAC。 将该数据包转发至F0/0，且TTL减1；然后重新二层封装，从F0/0转发给PC3。,跨广域网IP通信原理,PC2访问PC3数据返回过程,目的MAC：RC F0/0,源MAC：PC3,HDLC,PPP,目的MAC：PC2,源MAC：RB F0/0,RB 路由表: C 192.168.1
25、.0/30 S0/0 C 192.168.18.0/24 F0/0 S 192.168.22.0/24 192.168.1.1,ARP应答,PC2收到PC3的返回结果。,IP通信原理总结,IP逐跳转发每一跳都要查找路由表。查到则将该数据包转发至下一跳，查不到则丢弃该数据包。每转发一次TTL减1。每经过1次三层转发，TTL减1；TTL等于0时丢弃该数据包。查找路由表遵循最长掩码匹配原则。在整个转发过程中，数据包三层及三层以上的部分保持不变，二层头部在转发路径上的各个链路上进行逐一替换。IP是一种无连接的单向通信，数据包在去和回的每一跳上都需要重新进行路由选路。,课程内容,IP通信原理层次化配置方
26、法静态路由配置实验室规范,中小型企业网体验项目拓扑图,我们应该怎样配置该网络？怎样配置网络设备？怎样调测网络应用？,PC1,192.168.10.10/24,PC2: IP: 192.168.18.10/24 网关: 192.168.18.1,PC3: IP: 192.168.22.10/24 网关: 192.168.22.1,PC1: IP: 192.168.10.10/24 网关: 192.168.10.1,RA：长沙：Changsha RB：株洲：ZhuZhou RC：湘潭：XiangTan,层次化配置方法,上层业务配置及测试,路由配置及测试,接口配置及链路测试,基本信息配置,基本信息配
27、置主机名、时间/时区等。,密码配置Console/Telnet/enable密码等。,物理层配置速率、双工、时钟、编码等。,数据链路层配置封装(ppp/hdlc/dot1q)、认证等。,网络层配置IP地址、协议参数等。,接口调测shut/no shut、查看接口状态等。,链路测试ping连通性测试、链路质量测试等。,IGP配置及测试IGP配置及调试、网络连通性测试等。,BGP配置及测试BGP配置及调试、网络连通性测试等。,全网连通性测试全网连通性测试(任何IP间都能通信)。,上层业务配置及测试,RA,RB,S0/0,S0/0,PPP,192.168.1.1/30,192.168.1.2/30,
28、192.168.18.1/24,192.168.10.1/24,层次化配置方法,上层业务配置及测试,路由配置及测试,接口配置及链路测试,基本信息配置,基本信息配置主机名、时间/时区等。,密码配置Console/Telnet/enable密码等。,物理层配置速率、双工、时钟、编码等。,数据链路层配置封装(ppp/hdlc/dot1q)、认证等。,网络层配置IP地址、协议参数等。,接口调测shut/no shut、查看接口状态等。,链路测试ping连通性测试、链路质量测试等。,IGP配置及测试IGP配置及调试、网络连通性测试等。,BGP配置及测试BGP配置及调试、网络连通性测试等。,全网连通性测试
29、全网连通性测试(任何IP间都能通信)。,上层业务配置及测试,层次化配置方法,上层业务配置及测试,路由配置及测试,接口配置及链路测试,基本信息配置,基本信息配置主机名、时间/时区等。,密码配置Console/Telnet/enable密码等。,物理层配置速率、双工、时钟、编码等。,数据链路层配置封装(ppp/hdlc/dot1q)、认证等。,网络层配置IP地址、协议参数等。,接口调测shut/no shut、查看接口状态等。,链路测试ping连通性测试、链路质量测试等。,IGP配置及测试IGP配置及调试、网络连通性测试等。,BGP配置及测试BGP配置及调试、网络连通性测试等。,全网连通性测试全网连通性测试(任何IP间都能通信)。,上层业务配置及测试,
