网络的分层:

      Access layer:终端用户的接入;

      Distribution layer:实现基本的网络策略控制;

      Core layer:高速、高效的传送数据包。

 

    网络划分的种类:

      可以按照网络的不同的功能部门进行划分;

      可以按照网络所分布的地域范围进行划分。

 

    网络拓扑:     

    Full Meshed/全互连

    任意两点(节点)之间,都有直接相连的连接。

    Full Meshed连接,所需连接个数的公式:

    公式:C2n (上标)n(下标)=n(n-1)/2

 

    ∵:在核心网中,构建双冗余的Full Mesh是较为昂贵,N*(N-1)

    ∴:可以考虑构建双Hub&Spoke。2*(N-1)

 

    既可以保持冗余性,也可以降低建网成本。

 

 

    一个规划良好的网络中,通常考虑到以下3点:

    Scalability/可惜扩展性

    Predictability/可预测性

    Flexibility/灵活性

 

 

    Benefits of Hierarchical Addressing/网络地址层次化的划分:

    1:在路由器上,有更高的路由转发效率,减少路由表的路由条目。

    2:提高地址的利用率。

 

 

    VLSM:Variable-Length Subnet Mask(可变长子网掩码)

    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

 

 

    VLSM:

    可以实现根据不同网络需求,拆分/划分不同大小的子网,

 

    特别注意:

    VLSM不能凭空额外的创造出更多的IP地址来。

 

 

    Step1:将所需要划分的网络,自大而小地排列出来。

    195.15.20.0/22 (有效IP:1024-2=1022)主机位有10位  2的10次方=1024

                                                     (32位-网络位)

    500/200/50/10/ 3(Serial Link)

 

mesh的主路由 mesh主路由和子路由的要求_链路

500IP: 9个主机位 /Host Bits

    200IP:8个主机位

    50IP:  6个主机位

    10IP: 4个主机位

    Serial Link:2个主机位

 

    step3:根据每个子网的主机位,算出子网的网络位:

    建议:在选择网络位时,先取0,再取1.

    500IP:∴有23个网络位(32-9=23)

    200IP: ∴有24

    50IP     有26

      10       有28

      2        有30

 

 

    Step4:计算每个子网的:

    网络号,广播地址,首个有效地址,最后一个的有效地址

 

 

    原则:

    如果主机位为全0,那么这个地址为这个子网的网络号。

    如果主机位为全1,那么这个地址为这个子网的广播地址。

 

    建议:在选择新增的网络位时,先取0,再取1。

 

    能够容纳500个主机的子网:

    网络号:        195.15.20.0/23

    第一个有效IP:  195.15.20.1/23

    最后一个有效IP:195.15.21.254/23

    广播地址:      195.15.21.255/23

 

    能够容纳200个主机的子网:

    网络号:       195.15.22.0/24

    第一个有效IP:  195.15.22.1/24

    最后一个有效IP:195.15.22.254/24

    子网的广播地址:195.15.22.255/24

 

 

    能够容纳50个主机的子网:

    网络号:195.15.23.0/26

    第一有效IP:195.15.23.1/26

    最后一个有效IP:195.15.23.62/26

    子网的广播地址:195.15.23.63/26

 

 

    能够容纳10个主机的子网:

    网络号:195.15.23.64/28

    第一个有效的IP:195.15.23.65/28

    最后一个有效的IP:195.15.23.78/28

    子网的广播地址:195.15.23.79/28

 

 

 

    NO.1 Serial Link:

    网络号:195.15.23.80/30 有效IP:81/82

 

    NO.2 Serial Link:

    网络号:195.15.23.84/30 有效IP:85/86

 

 

    NO.3 Serial Link:

    网络号:195.15.23.88/30 有效IP:89/90

 

 

    Route Summarization/路由汇总:

     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

    路由汇总的总体思想:

    在需要进行汇总的明细路由中,

    寻找前部相同的位数,以这一点为分界点,将明细路由汇总到这一位,形成了汇总路由。

 

    Step1:按照IP路由的4个字段,寻找相同/不同点的分界。

 

 

    Step2:将第一个不同的字段,展开为2进制数,进一步寻找相同/不同点的分界点。

 

 

    Setp3:将不同的位数,置为全0

             以相同的位数作为汇总路由的路由长度。

 

 

        172.16.12.0/22

 

 

    CIDR:(Classless Interdomain Routing)/无类域间路由

 

    可以突破网络的边界。

 

    CIDR是可以突破网络主类边界,实现网络汇总。

 

 

 

    CIDR:

 

    Block addresses can be summarized into single entries without regard to the classful boundary.

 

 

 

    Routing Principles/路由原理

    静态路由:

    router(config)#

    ip route prefix mask {address | interface} [distance]

 

    IOS语法:

    正体字:表示需要准确的IOS命令(不变)(可以缩写)

    斜体字:根据实际情况,输入的参数(变化)

    {     }:必选项

    [     ]:可选项

        | :   OR,或关系,多个元素中,选择一个

 

 

 

    LAB1:静态路由的原理性实验:

      ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

mesh的主路由 mesh主路由和子路由的要求_IP_02

理论部分:

    NO.1:关于直链路由:

    如果物理接口的链路状态:L1/L2都能够UP/UP

    那么接口所在的网段,就以直链的形式出现在路由表中。

 

 

    R1#show ip interface brief(察看接口简要IP信息。)

                            UP/UP

    R1#show ip route

    R1#show ip route connect

 

    R2#debug ip packet (察看IP数据包)

 

    特别注意:

    路由器不是基于接口考虑数据包的路由,而是基于整个路由的路由表,进行数据包的路由。

 

 

    NO.2:IP路由的核心原理(路由对联):(路由的单向性)

 

    上联:“去往目标网络的路径上的”所有路由器,都要有,去往目标网络的路由。

           (保证数据包能够送到目标网络)

 

    下联::“在返回源网络的路径上的”所有路由器都要有,返回源网络的路由。

         (保证数据包能够从目标网络返回源地址)

 

    横批:有去有回,肯定能通!

 

 

    NO.3:路由的下一跳的可达性:

    对于每条路由,都必须检查其路由的下一是否可达,

    如果下一跳不可达,那么这条路由会被路由器从路由表中删除。

 

    R2#clear ip route *  (reset/复位路由表)

 

 

    NO.4:路由的单向性:

 

    IP路由是单向的。

 

    IP数据包所经过的路径,有可能往返是重叠的,也有可能是不同路径的,取决于路由的指向。

 

    实验部分:

 

    Step1:查看接口的工作状态

    RI#show ip interface brief

 

    Step2:查看直链路由

    ri#show ip route

    c 直链路由

 

    c 12.0.0.0 is directly connected, serial0

    c 13.0.0.0 is directly connected, serial1

 

    Step3: R2 ping R1 s0 !!!!!

 

    Step4: R2 ping R1 s1

    (unroutable:原因是R2没有13.0.0.0这条路由)

    R2(config)#ip route 13.0.0.0 255.255.255.0 12.0.0.1  !!!!!

 

    Step5:R2 ping R3 s0

    原因是:R3没有去住12.0.0.0网段的路由,所以无法回包

    R3(config)#ip route 12.0.0.0 255.255.255.0 13.0.0.1  !!!!!

 

    Step6:R2 ping R3 s1

    (unroutable:原因是R2没有35.0.0.0这条路由)

    R2(config)#ip route 35.0.0.0 255.255.255.0 12.0.0.1

    (unroutable:原因是R1没有去往目标网段的路由)

    R1(config)#ip route 35.0.0.0 255.255.255.0 13.0.0.3  !!!!!

 

    step7:R2 ping R5 s0

    原因是R5没有返回12.0.0.0网段的路由。

    R5(config)#ip route 12.0.0.0 255.255.255.0 35.0.0.3 

    尽管R5没有去住中间网段13.0.0.0的路由,但只要满足“路由对联”,就可以成功通信。

 

    Step8:R5 ping R2 s0 !!!!!

 

    Step9:R5 ping R1 s1

    (unroutable:原因是R5没有13.0.0.0网段的路由)

    R5(config)#ip route 13.0.0.0 255.255.255.0 35.0.0.3  !!!!!

 

    Step10:更改路由的下一跳

    R3(config)#ip route 35.0.0.0 255.255.255.0 13.0.0.3

 

    路由的递归查询:

    S    35.0.0.0 [1/0] Via 13.0.0.3

    S    13.0.0.0 [1/0] Via 12.0.0.1

    C     12.0.0.0 is directly connected, serial0

 

    R2#ping 35.0.0.5 !!!!!

    一旦删除13.0.0.0的路由,因为35.0.0.0网段的路由的下一跳变得不可达

    所以35.0.0.0网段的路由条目,将在路由表中消失。

    R2#clear ip route *  (reset/复位路由表)

 

    Step11:路由的单向性

mesh的主路由 mesh主路由和子路由的要求_子网_03

指定源IP:25.0.0.2,目标IP:13.0.0.3

    

    Q1:能否通达?

    LAB2:静态路由的两种下一跳的写法:

    2-1:对于点对点链路(串行链路/点对点子接口),(不适用MA网络)

    以自己的邮接口为下一跳的出口。

    R2(config)#ip route 13.0.0.0 255.0.0.0 serial 0

                                        己方的出接口

    2-2:对于MA:multi-accesss(多路访问网络/以太网)

    不建议使用以自己的出接口为下一跳的路由,

    而应该使用准确的下一跳转发地址:

    R2(config)#ip route 13.0.0.0 255.0.0.0 12.0.0.1 (适合于所有的链路)

    LAB3:默认路由:

    R2(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 12.0.0.1

    r2(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0

                          (任何路由/Any route)

    Any route:指没有明细路由的任何未知路由

    

    对于R1没有明细路由的任何未知路由,都从此接口/此下一跳发送出去