网络互连概论，路由器和IP编址

第一节 网络互连概论

学习理论

网络层 路由

链路层 交换

网络分层

*网络协议的要素：

语法，语义和同步

路由

路径选择的意思，根据网络中的拓扑结构和路由策略，决定数据包从源节点到目标节点的传输路径。

Route：道路 Routing：路由 Router：路由器

路由器

路由器的组成：

①硬件：CPU、存储器、接口

②软件：操作系统、运行配置软件

路由器的体系结构

路由器的性能指标

路由器ROS基础

操作系统：

思科（Cisco）出品：Internet working Oeprating System, iOS 基本交互界面：CLI

1.路由器配置方式

①用终端在本地配置

②用调制解调器远程配置

③虚拟终端(Telnet)配置

④SSH

2.工作模式

①用户模式（User EXEC）：是路由器启动时的默认工作模式。用户模式的提示符为“路由器名称”+“>”，出现在每一行命令的最前面，例如“Router>”。在用户模式下，路由器仅提供有限的访问权限，允许执行一些非修改性或破坏性的操作，例如查看路由器的配置参数、测试网络的连通性等，但不能对路由器的配置参数进行修改。

②特权模式（Privileged EXEC）：从用户模式中可以通过“enable”命令和相应的密码进入到特权模式。特权模式的提示符为“路由器名称”+“#”，出现在每一行命令的最前面，例如“Router#”。在特权模式下，网络管理员可以拥有比用户模式更多的权限。在特权模式下，可以使用 “exit” 命令或“disable”命令返回用户模式。

③全局配置模式（Global Configuration）：从特权模式中可以通过config terminal（可以简写为conf t）命令切换到全局配置模式。全局配置模式的提示符为“路由器名称”+“(config)#”，出现在每一行命令的最前面，例如“Router(config)#”。全局配置模式是路由器的更高级别的工作模式。网络管理员可以拥有修改路由器全局参数的权限，例如设置时钟、修改路由器的名称、修改密码、配置路由协议等。

④接口配置模式（Interface Configuration）：用于配置某个接口的参数。从全局配置模式中可以通过“interface 接口名称”命令切换到接口配置模式。接口配置模式的提示符为“路由器名称”+“(config-if)#”，出现在每一行命令的最前面，如“Router(config-if)#”。在接口配置模式下，可以使用“exit”命令返回全局配置模式，也可以使用“end”命令直接返回特权模式。

⑤路由协议配置（Router Configuration）模式：用于配置路由器的工作协议。从全局配置模式中可以通过“router 路由协议名称”命令切换到路由协议配置模式，例如route RIP。路由协议配置模式的提示符为“路由器名称”+“(config-router)#”，出现在每一行命令的最前面，例如“Router(config-router)#”。

⑥线路配置（Line Configuration）模式：用于配置某个接口的参数。从全局配置模式中可以通过“line vty 0 4”命令切换到线路配置模式。线路配置模式的提示符为“路由器名称”+“(config-line)#”，出现在每一行命令的最前面，例如“Router(config-line)#”。

⑦灾难恢复（RXBOOT）模式：用于路由器的灾难恢复。常见的灾难包括路由器密码丢失、操作系统软件被误删除后引起的路由器崩溃。在思科路由器电源开启60秒内按下Ctrl+break就进入灾难恢复模式，该模式下路由器不能完成正常的路由与交换等网络功能，只能进行系统恢复和软件升级操作。

3*.路由器常用配置命令

（1）？

（2）测试网络（ICMP）：

ping IP地址

（3）设置密码

//特权模式密码：
enable password + 明文密码 
//或
enable secret + 加密密码
//查看明文密码
show running-config
或
show startup-config

//设置console接口密码
CISCO>enable
CISCO#config terminal
CISCO(config)#line console 0
CISCO(config-line)#password blahblah
CISCO(config-line)#login
//设置终端虚拟密码将line console 0换成line vty 0 4

（4）修改路由器名称

hostname 名称

（5）配置接口IP

//接口的IP地址和子网掩码
ip address IP地址 子网掩码
//先用interface命令进入接口模式
//快速以太网接口FastEthernet
//千兆以太网接口GigabitEthernet
//串口Serial （串口必须设置波特率：”clock rate 时钟频率”）
//开启接口：
no shutdown

*IP地址分配原则

（6）查看参数配置

命令	参数
version	版本号和引导信息
running-config	正在运行的配置文件内容
startup-config	备份的文件内容
interface	接口信息
ip interface brief	包括ip地址和接口状态在内的简要的接口配置信息
ip route	路由表信息
flash	闪存中的内容
protocol	路由协议信息

第二节 IP编制

一、IP地址

在Internet上连接的所有计算机（称为主机），必须有一个唯一的网络地址。（IPv4中的私人地址不具备全球唯一性）

二、IPv4地址

32位整数

表示法 点分十进制

地址掩码/子网掩码：

由一连串0和1组成，1的个数就是网络前缀的长度。

如网络前缀为24的可以记作/24或255.255.255.0。

网络地址：

IP地址中主机号全为0的地址。

或者可由二进制的IP地址与地址掩码进行按位AND运算【AND运算就是逻辑乘法，1 AND 1=1,1 AND 0=0,0 AND 0=0】。

IP地址分类

地址分类	第一个字节	网络部分&主机部分	数量	用处
A类	0~127	8位+24位	约1600万个主机	大型网络
B类	128~191	16位+16位	约6万个主机	中等规模网络
C类	192~223	24位+8位	254个主机	小型网络
D类	224~239	-	-	多播
E类	240~254	-	-	将来使用或研究保留

IPv4报文

三、IPv6地址

问题：IPv4数量限制

IPv6 （IETF互联网工程任务组，Internet Engineering Task Force）

128位整数

IPv6地址数量很多

表示法 冒分十六进制

X:X:X:X:X:X:X:X

①每个X表示16位，每个X中前导0可省略

68E6：8C64：FFFF:FFFF:0000:1180:960A:FFFF
表示成
68E6：8C64：FFFF:FFFF:0:1180:960A:FFFF
就是把0000前面的0给省略了。

②允许零压缩：即一连串连续的0可以用一对冒号替代【任一地址只能使用一次零压缩】

③可结合点分十进制记法

地址类型

组播也指多播

地址类型	地址前缀（二进制）	IPv6前缀标识
单播地址	未指定地址	00…0(128 bits)	::/128
环回地址	00…1(128 bits)	::1/128
链路本地地址	1111111010	FE80::/10
站点本地地址	1111111011	FEC0::/10
全球单播地址	其他形式	-
组播地址	11111111	FF00::/8
任播地址	从单播地址空间中进行分配，使用单播地址的格式

IPv6报文