华为子网划分课件

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1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTDHUAWEI Confidential Security Level:DP100002 TCP/IP协议与子网划分 ISSUE 1.0InternalHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 1lTCP/IP协议栈是构建协议栈是构建Internet的基础的基础HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 2学习指南lTCP/IP协议栈分层结构以及各层功能，需要深刻理解lIP地址分类与子网划分，必须掌握l网络测试工具，了

2、解并会使用HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 3参考资料lTCP/IP 协议卷HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 4l学习完此课程，您将会：了解TCP/IP协议栈与OSI 参考模型的区别与联系了解TCP/IP协议栈各层的功能掌握IP地址的分类和子网划分HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 5第第2 2章章 IPIP地址分类与子网划分地址分类与子网划分HUAWEI TECHNOLOGIES

3、CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 6TCP/IP协议和OSI参考模型lTCP/IP协议栈具有简单的分层设计，与OSI参考模型有清晰的对应关系。应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应 用 层传输层网络层7654321物理层数据链路层OSI参考模型TCP/IPHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 7TCP/IP协议栈的封装过程 用户数据用户数据Appl首部 应用数据Tcp首部Ip首部 应用数据Tcp首部以太网首部 应用数据Tcp首部Ip首部以太网首部TCP段IP数据报14 20204以太网

4、帧46-1500字节应用程序 TCP IP以太网驱动程序HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 8TCP/IP协议数据封装方式TELNET23FTP20/21SMTP25TFTP69SEGMENTIP PACKETSFRAMESBITSHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 9TCP/IP协议栈HTTP、Telnet、FTP、TFTP、Ping、etcTCP/UDPARP/RARPIPIGMP ICMPEthernet、802.3、PPP、HDLC、FR、etc接

5、口和线缆应用层传输层网络层 数据链路层提供应用程序网络接口建立端到端连接寻址和路由选择物理介质访问二进制数据流传输 物理层HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 10传输层协议概述应用层传输层网络层网络接入层TCPUDPHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 11TCP/UDP报文格式0816243116位源端口16位目的端口32位序列号32位确认号URGACKPSHRSTSYNFIN首部长度保留(6位)16位窗口大小16位TCP校验和16位紧急指针选项数据081

6、6243116位源端口16位目的端口16位UDP校验和数据UDPUDP报文格式报文格式TCPTCP报文格式报文格式16位UDP长度HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 12端口号l 传输层协议用端口号来标识和区分各种上层应用程序。HTTPFTPTelnetSMTPDNSTFTPSNMPTCPUDPIP IP 数数 据据 包包套套 接接 字字8020/2123255369161HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 13TCP连接clientserverSYN(s

7、eq=a)SYN(seq=b,ack=a+1)ACK(seq=b+1)HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 14断开TCP连接clientserverFIN(seq=a)ACK(seq=a+1)FIN(seq=b,ack=a+1）ACK(seq=b+1)HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 15滑动窗口需要修改窗口大小发送数据太快了！len 1024win4096len 1024win4096len 1024win4096ack 4097win2048len

8、1024win4096len 1024win4096ack 6145win2048len 1024win4096len 1024win4096len 1024win4096HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 16网络层协议概述网络接入层应用层传输层网络层 IP ARP RARP ICMP HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 17IP报文格式版本报文长度服务类型总 长 度标 识 符标志片 偏 移生存时间协 议报 头 校 验 和源 IP 地 址目 的 IP 地

9、 址IP 选 项HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 18ARP地址解析协议需要10.0.0.2的MAC地址？IP:10.0.0.1/24MAC:00-E0-FC-00-00-11IP:10.0.0.2/24MAC:00-E0-FC-00-00-12ARP Request?ARP Reply10.0.0.2 对应的MAC：00-E0-FC-00-00-12HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 19RARP反向地址解析协议我的IP地址是什么？无盘工作站RARP

10、ServerRARP Request?RARP Reply你的IP地址是10.0.0.1HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 20ICMP协议B可达吗？ICMP Echo RequestICMP Echo Reply我在。ABHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 21网络层常见物理设备l 路由器(1)(2)(3)(4)(5)(6)HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 22数据链路层l数据链路层

11、是OSI参考模型的第二层，在物理层基础上向网络层提供服务l数据链路层为物理链路上提供可靠的数据传输l局域网的数据链路层协议有以太网、令牌环网等l广域网数据链路层协议有PPP、HDLC、Frame Relay等HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 23 数据链路层功能n 帧同步功能n 差错控制功能n 流量控制功能n 链路管理功能1 1物 理 层2 2数据链路层4 4传 输 层3 3网 络 层5 5会 话 层7 7应 用 层6 6表 示 层HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidentia

12、l Page 24帧同步功能l帧同步是指能够从接收到的比特流中明确地区分出数据帧的起始与终止的地方l常见帧同步的方法有：字节计数法 字符填充的首尾定界符法 比特填充的首尾定界符法 违法编码法HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 25流量控制和链路管理l流量控制功能不是只有数据链路层才提供l流量控制功能是控制发送方发送数据的速率l链路管理是指数据链路层连接的建立、维持和释放HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 26LAN数据链路层标准lIEEE 802制定了系列

13、局域网标准IEEE802.3：以太网IEEE802.4：令牌总线IEEE802.5：令牌环IEEE802.11：无线局域网lIEEE802标准涵盖了物理层和数据链路层HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 27WAN数据链路层标准lWAN服务通常由电信运营商提供lWAN数据链路层标准包括：HDLCPPPX.25Frame RelayHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 28数据链路层常见设备l 交换机HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUA

14、WEI Confidential Page 29物理层l物理层位于OSI参考模型的最底层，它直接面向实际承担数据传输的物理媒体(即信道)。物理层的传输单位为比特。物理层是指在物理媒体之上为数据链路层提供一个原始比特流的物理连接。物理层协议规定了与建立、维持及断开物理信道所需的机械的、电气的、功能性的和规程性的特性。其作用是确保比特流能在物理信道上传输。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 30物理层的功能l为数据端设备提供传送数据的通路,数据通路可以是一个物理媒体,也可以是多个物理媒体连接而成.一次完整的数据传输,包括激活物理

15、连接,传送数据,终止物理连接.l传输数据.物理层要形成适合数据传输需要的实体,为数据传送服务.一是要保证数据能在其上正确通过，二是要提供足够的带宽(带宽是指每秒钟内能通过的比特(BIT)数),以减少信道上的拥塞.传输数据的方式能满足点到点,一点到多点,串行或并行,半双工或者全双工，同步或异步传输的需要.HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 31常见的物理层接口l10M以太网接口l100M以太网接口l1000M以太网接口HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 32

16、10M以太网接口l10Base-T目前使用最广泛的局域网标准之一使用双绞线作为物理传输介质l10Base5曾经广泛应用于主干局域网使用粗同轴电缆作为物理传输介质 l10Base2使用细同轴电缆作为物理传输介质HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 3310Base-T的物理介质l3类双绞线l4类双绞线l5类双绞线l超5类双绞线l6类双绞线有屏蔽与非屏蔽之分有屏蔽与非屏蔽之分均为均为8 8芯电缆芯电缆双绞线的类型由单位长度双绞线的类型由单位长度内的绞环数确定内的绞环数确定HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HU

17、AWEI Confidential Page 345类双绞线的线序l直连网线l交叉网线Side 1Side 1Side 2Side 2Side 1Side 11=1=白白/橙橙2=2=橙橙3=3=白白/绿绿4=4=蓝蓝5=5=白白/蓝蓝6=6=绿绿7=7=白白/棕棕8=8=棕棕Side 2Side 2Side 1Side 1Side 2Side 2Side 1Side 1Side 2Side 21=1=白白/橙橙2=2=橙橙3=3=白白/绿绿4=4=蓝蓝5=5=白白/蓝蓝6=6=绿绿7=7=白白/棕棕8=8=棕棕1=1=白白/橙橙2=2=橙橙3=3=白白/绿绿4=4=蓝蓝5=5=白白/蓝蓝6=

18、6=绿绿7=7=白白/棕棕8=8=棕棕1=1=白白/绿绿2=2=绿绿3=3=白白/橙橙4=4=蓝蓝5=5=白白/蓝蓝6=6=橙橙7=7=白白/棕棕8=8=棕棕HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 35100M以太网接口l100Base-TX物理介质采用5类以上双绞线网段长度最多100米l100Base-FX物理介质采用单模光纤，网段长度可达10公里物理介质采用多模光纤，网段长度最多2000米l快速以太网由IEEE 802.3u标准定义HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential

19、 Page 361000M以太网接口l1000Base-T物理介质采用5类以上双绞线，网段长度最多100米l1000Base-F物理介质采用多模光纤，网段长度最多500米lIEEE 802.3z和802.3abHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 37设备连接方式主机主机路由器路由器交换机普通口交换机普通口交换机级连口交换机级连口交换机光口交换机光口主机主机crosscrossnormalN/ASC/ST路由器路由器crosscrossnormalN/ASC/ST交换机交换机普通口普通口normalnormalcrossNor

20、malN/A交换机交换机级连口级连口N/AN/ANormalN/AN/A交换机交换机光口光口SC/STSC/STN/AN/ASC/STHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 38第第1 1章章 TCP/IPTCP/IP协议与协议与OSIOSI参考模型参考模型HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 39二进制与十进制的转化11111111128 6432168421十进制总合为十进制总合为2552558bitHUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.H

21、UAWEI Confidential Page 40二进制与十进制之间的转化27262524232221201286432168421111010011*1281*641*320*161*80*40*21*164320233010128+8例子：例子：HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 41IP地址的进制转化lIP地址：192.168.1.11 字节（8位）字节（8位）字节（8位）字节（8位）2726252423222120 2726252423222120 2726252423222120 2726252423222120

22、 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 等于 192 168 1 11HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 42IP地址介绍lIP地址唯一标示一台网络设备l私有IP地址10.0.0.010.255.255.255 172.16.0.0172.31.255.255192.168.0.0192.168.255.255 10.110.192.11120.130.188.144HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI

23、Confidential Page 4301 011 01 1 1 01 1 1 1 0Network(7bit)Network(14bit)Network(21bit)组 播 地 址保 留Host(24bit)Host(16bit)Host(8bit)A类 地 址B类 地 址C类 地 址D类 地 址E类 地 址128.0.0.0191.255.255.255 192.0.0.0223.255.255.255 224.0.0.0239.255.255.255240.0.0.0255.255.255.255IP地址分类l1.0.0.0126.255.255.255HUAWEI TECHNOLOG

24、IES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 44特殊IP地址网络部分主机部分地址类型用 途127any全“0”全“1”Any全“0”Any全“1”网络地址代表一个网段广播地址特定网段的所有节点环回地址环回测试广播地址本网段所有节点所有网络华为Quidway路由器用于指定默认路由HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 45子网掩码介绍l网络设备使用子网掩码（subnet masking）决定IP地址中哪部分为网络部分，哪部分为主机部分。l子网掩码使用与IP地址一样的格式。子网掩码的网络部分和子网部分全

25、都是1，主机部分全都是0。缺省状态下，如果没有进行子网划分，A类网络的子网掩码为255.0.0.0，B类网络的子网掩码为255.255.0.0，C类网络子网掩码为255.255.255.0。利用子网，网络地址的使用会更有效。对外 仍为一个网络，对内部而言，则分为不同的子网。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 46网络地址与子网掩码IP地址：地址：192.168.1.100子网掩码：子网掩码：网络地址：网络地址：192.168.1.0255.255.255.0HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI

26、 Confidential Page 47子网掩码的表示方法IPIP地址地址子网掩码子网掩码子网掩码比特数子网掩码比特数子网掩码表示子网掩码表示11111111 11111111 11111111 1111000011000000 10101000 00000001 000001118+8+8+4=28HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 48网络地址的计算 IPIP地址地址子网掩码子网掩码网络地址网络地址(二进制二进制)网络地址网络地址11111111 11111111 11111111 1111000011000000 1

27、0101000 0000011000000 10101000 00000001 00000000IPIP地址为地址为:192.168.1.7/19:192.168.1.7/19HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 49主机数的计算主机数为：主机数为：2 2n n可用主机数为可用主机数为 :2:2n n-2-2子网掩码子网掩码N主机位主机位1111111111111100000000000000HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 50主机数计算举例IP地址为：

28、地址为：192.168.1.100/28 /28=255.255.255.240该子网掩码二进制表示为：该子网掩码二进制表示为：，28bits 网络位4bits主机位主机总数为：主机总数为：24 可用主机数为可用主机数为:24-2HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 51子网数计算举例IP地址为：地址为：192.168.1.100/28 /28=255.255.255.240该子网掩码二进制表示为：该子网掩码二进制表示为：，28bits 网络位4bits主机位子网总数为：子网总数为：28-4可用子网数为可用子网数为:28-4-

29、2HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 52无子网编址l无子网编址是指使用自然掩码，不对网段进行细分。比如B类网段172.16.0.0，采用255.255.0.0作为掩码。以太网172.16.30.10172.16.30.1172.16.28.1/16/16/16HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 53带子网编址lB类网段172.16.0.0以太网以太网172.16.8.1，255.255.255.0172.16.4.1，255.255.255.0HUAWE

30、I TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 54子网规划举例l例子：某公司分配到C类地址201.222.5.0。假设需要20个子网，每个子网有5台主机，我们该如何划分？201.222.5.0255.255.255.0201.222.5.8255.255.255.248201.222.5.16255.255.255.248201.222.5.24255.255.255.248201.222.5.32255.255.255.248201.222.5.9255.255.255.248201.222.5.17255.255.255.248201.22

31、2.5.25255.255.255.248201.222.5.33255.255.255.248HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 55变长子网掩码（VLSM）192.168.1.32/27192.168.1.64/27192.168.1.96/27192.168.1.128/27192.168.1.160/30192.168.1.164/30192.168.1.168/30192.168.1.172/30ISP通告192.168.1.0HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 56无类域间路由（CIDR）lCIDR减少了路由表的规模，增了网络的可扩展性。Internet198.168.1.0198.168.2.0198.168.3.0ISP通告路由198.168.0.0/16HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.HUAWEI Confidential Page 57总结lTCP/IP协议栈与OSI参考模型分层结构对比以及各层功能lIP地址分类与子网划分l子网划分举例