Cisco CCIE R-S V5.0 課程：第一學(xué)期-第6章 網(wǎng)絡(luò)層

第6章:網(wǎng)絡(luò)層

NetworkLayer第一學(xué)期：網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介IntroductiontoNetworks學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)生將能夠:解釋網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和服務(wù)如何支持?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)間的通信。解釋在中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中如何使用路由器進(jìn)行端到端連接。在中小型網(wǎng)絡(luò)中確定適當(dāng)?shù)脑O(shè)備以路由流量。配置路由器基本配置。第6章網(wǎng)絡(luò)層6.1網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議6.2路由6.3路由器6.4配置思科路由器6.5總結(jié)6.1網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議

NetworkLayerProtocols網(wǎng)絡(luò)層通信中的網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層提供標(biāo)識(shí)的終端設(shè)備之間通過網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)的服務(wù)?；具^程:尋址：第3層地址封裝：數(shù)據(jù)包路由：路由器解封網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議指定數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)和用于將數(shù)據(jù)從一個(gè)主機(jī)傳送到另一個(gè)主機(jī)的過程。

通信中的網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議常見的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議Internet協(xié)議第4版(IPv4)Internet協(xié)議第6版(IPv6)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議Novell互聯(lián)網(wǎng)分組交換協(xié)議(IPX)AppleTalk無連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(CLNS/DECNet)通信中的網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議IP協(xié)議的特征

IP的特征IP的基本特征有：無連接

-

發(fā)送數(shù)據(jù)包前不與目標(biāo)建立連接。盡力(不可靠)-

不能保證數(shù)據(jù)包可靠傳輸。介質(zhì)無關(guān)性

-

工作獨(dú)立于傳輸數(shù)據(jù)的介質(zhì)。IP協(xié)議的特征

IP–無連接IP協(xié)議的特征

IP–盡力交付IP協(xié)議的特征

IP–介質(zhì)無關(guān)性IPv4數(shù)據(jù)包

封裝

IP6.1.2.6練習(xí)-IP特征IPv4數(shù)據(jù)包

IPv4數(shù)據(jù)包報(bào)頭版本:v4:0100DSCP:區(qū)分服務(wù)代碼點(diǎn)，6位ECN:顯式擁塞通知

TTL:8位協(xié)議:ICMP(0x01),TCP(0x06),andUDP(0x11)源IP地址目的IP地址IPv4數(shù)據(jù)包

IPv4報(bào)頭字段IHL：以字長(zhǎng)為單位總長(zhǎng)度：(20~65535字節(jié))分段：分片標(biāo)識(shí)標(biāo)志

-此3位字段標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)包的分段方式。

分段偏移量

報(bào)頭校驗(yàn)和IPv4數(shù)據(jù)包

IPv4報(bào)頭示例IPv6數(shù)據(jù)包

IPv4的局限性IP地址耗盡Internet路由表膨脹缺乏端到端連接IPv6數(shù)據(jù)包

IPv6簡(jiǎn)介更大的地址空間改進(jìn)數(shù)據(jù)包處理過程消除了對(duì)NAT的需求集成安全性IPv6數(shù)據(jù)包

封裝

IPv6IPv4報(bào)頭IPv6報(bào)頭IPv6數(shù)據(jù)包

IPv6數(shù)據(jù)包報(bào)頭版本：0110流量類型流標(biāo)簽負(fù)載長(zhǎng)度下一報(bào)頭跳數(shù)限制IPv6數(shù)據(jù)包

IPv6報(bào)頭示例6.2

路由

Routing路由

主機(jī)路由表主機(jī)的本地路由表通常包含：直接連接

-這是通向環(huán)回接口的的路由。本地網(wǎng)絡(luò)路由

-主機(jī)連接的網(wǎng)絡(luò)會(huì)自動(dòng)填充到主機(jī)路由表中。本地默認(rèn)路由

-默認(rèn)網(wǎng)關(guān)添加到主機(jī)路由表中，代表所有其他路由。主機(jī)路由表

主機(jī)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)決策默認(rèn)網(wǎng)關(guān)是將流量從本地網(wǎng)絡(luò)路由至遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的設(shè)備。主機(jī)路由表

IPv4主機(jī)路由表主機(jī)路由表

IPv4主機(jī)路由表示例例如：如果PC1要將數(shù)據(jù)包發(fā)送至192.168.10.20，它將會(huì)：主機(jī)路由表

IPv4主機(jī)路由表示例如果PC1要將數(shù)據(jù)包發(fā)送到位于10.10.10.10的遠(yuǎn)程主機(jī)，它將會(huì)：主機(jī)路由表

IPv6主機(jī)路由表示例接口-列出接口編號(hào)度量

-列出到達(dá)目的地的各個(gè)路由成本。

目的網(wǎng)絡(luò)

-列出可到達(dá)的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)關(guān)

-列出本地主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包到遠(yuǎn)程目的網(wǎng)絡(luò)使用的地址。On-link表示當(dāng)前已連接主機(jī)。路由器路由表

路由器數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)決策直連路由遠(yuǎn)程路由

路由器路由表

IPv4路由器路由表路由器路由表

直連路由表?xiàng)l目路由器路由表

遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)路由表?xiàng)l目路由器路由表

下一跳地址6.3

路由器

Routers路由器

路由器的特點(diǎn)分支機(jī)構(gòu)–遠(yuǎn)程工作人員、小型企業(yè)和中型分支機(jī)構(gòu)站點(diǎn)。包括Cisco800,1900,2900和3900集成系列路由器(ISR)G2(第2代).WAN-

大型企業(yè)、機(jī)構(gòu)和公司。

包括CiscoCatalyst6500系列交換機(jī)和思科聚合服務(wù)路由器(ASR)1000。服務(wù)供應(yīng)商

-

大型服務(wù)供應(yīng)商。

包括

CiscoASR1000、CiscoASR9000、CiscoXR12000、CiscoCRS-3運(yùn)營(yíng)商級(jí)路由系統(tǒng)和7600系列路由器。路由器的特點(diǎn)

路由器是計(jì)算機(jī)路由器的特點(diǎn)

路由器CPU和

OS路由器的特點(diǎn)

路由器存儲(chǔ)器內(nèi)存

易失性/非易失性存儲(chǔ)內(nèi)容RAM易失性運(yùn)行的IOS運(yùn)行配置文件IP路由和ARP表數(shù)據(jù)包緩沖區(qū)ROM非易失性啟動(dòng)說明基本診斷軟件受限IOSNVRAM非易失性啟動(dòng)配置文件閃存非易失性IOS其他系統(tǒng)文件路由器的特點(diǎn)

路由器內(nèi)部構(gòu)造路由器的特點(diǎn)

路由器背板兩個(gè)4GB閃存卡插槽雙寬度EHWIC插槽EHWIC0AUX端口LAN接口USB端口控制臺(tái)

USB微型BRJ45控制臺(tái)路由器的特點(diǎn)

連接路由器WAN接口AUX端口LAN接口RJ45控制臺(tái)路由器啟動(dòng)

CiscoIOS路由器的CiscoIOS提供以下功能:尋址接口路由安全性QoS資源管理路由器啟動(dòng)

Bootset文件啟動(dòng)時(shí)，路由器會(huì)加載以下兩個(gè)文件到RAM：

IOS映像文件啟動(dòng)配置文件

路由器啟動(dòng)

路由器啟動(dòng)過程路由器啟動(dòng)

ShowVersions輸出6.4

配置思科路由器

ConfiguringaCiscoRouter

配置初始設(shè)置

路由器配置步驟配置初始設(shè)置

路由器配置步驟

配置初始設(shè)置

路由器配置步驟配置初始設(shè)置

路由器配置步驟

RouterConfigurationStepsRouter>enableRouter#configureterminalEnterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.Router(config)#hostnameR1R1(config)#R1(config)#enablesecretclassR1(config)#R1(config)#lineconsole0R1(config-line)#passwordciscoR1(config-line)#loginR1(config-line)#exitR1(config)#R1(config)#linevty04R1(config-line)#passwordciscoR1(config-line)#loginR1(config-line)#exitR1(config)#R1(config)#servicepassword-encryptionR1(config)#

192.168.10.0/24R2192.168.11.0/2410.1.1.0/2410.1.2.0/24209.165.200.224/30.226.10.10.10.10.1.1.1G0/1.225S0/0/0G0/0.1R1PC1PC2R1(config)#bannermotd#EnterTEXTmessage.Endwiththecharacter'#'.***********************************************WARNING:Unauthorizedaccessisprohibited!***********************************************#R1(config)#exitR1#R1#copyrunning-configstartup-configDestinationfilename[startup-config]?Buildingconfiguration...[OK]R1#516.4.1.1flash6.4.1.2PacketTracer-配置初始路由器設(shè)置配置接口

配置LAN接口

配置接口

檢驗(yàn)接口配置

配置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)

主機(jī)的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)

配置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)

交換機(jī)的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)總結(jié)在本章中，您學(xué)習(xí)了：網(wǎng)絡(luò)層即OSI第3層，提供能夠讓終端設(shè)備跨整個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)的服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)層使用四個(gè)基本過程：終端設(shè)備的IP尋址、封裝、路由和解封。Internet大部分基于IPv4，IPv4仍然是使用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。IPv4數(shù)據(jù)包包含IP報(bào)頭和負(fù)載。IPv6使用簡(jiǎn)化的報(bào)頭，比IPv4具有更多優(yōu)勢(shì)，例如更高的路由效率、簡(jiǎn)化的擴(kuò)展報(bào)頭和單個(gè)流處理能力?？偨Y(jié)在本章中，您學(xué)習(xí)了：除了分層尋址外，網(wǎng)絡(luò)層也負(fù)責(zé)路由。主機(jī)需要使用本地路由表才能確保數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到正確的目的網(wǎng)絡(luò)。本地默認(rèn)路由是到默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的路由。默認(rèn)網(wǎng)關(guān)是連接本地網(wǎng)絡(luò)的路由器接口的IP地址。當(dāng)路由器（例如默認(rèn)網(wǎng)關(guān)）收到數(shù)據(jù)包時(shí)，它會(huì)檢查