课程第四天内容《基础交换 四》

bit ， 位 ， 任何一个0或者一个1，都称之为 1 位；
Byte ， 字节 ， 一个字节等于 8 个 bit ；
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国庆假期内容回顾：

设备初始化配置：
IOS
用户模式
特权模式
switch > enable
switch # ？/ tab
switch #config terminal
switch(config)#hostname SW1
switch(config)#no ip domainlookup
switch(config)# line console 0
switch(config-line)# exec-timeout 0 0
switch(config-line)#exit
switch(config)# enable password cisco
switch(config)# enable secrect cisco1

switch(config)#interface vlan 1
switch(config-if)#no shutdown
switch(config-if)#ip address 192.168.1.1
255.255.255.0

PC -> 运行--> cmd ---->telnet 192.168.1.1

问题：
默认情况下无法登录成功；

共识：
网络设备的本地管理接口 - console 0 网络设备远程管理接口 - vty
---> 默认情况下，开启了认证；

成功远程访问：
@ 配置远程访问密码；
sw1(config)# line vty 0 4
sw1(config-line)# password
cisco123

@ 关闭远程访问的认证；
sw1(config)# line vty 0 4
sw1(config-line)# no login

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IP地址作用：
在一定范围内，唯一的表示一个网络设备；

IP地址结构：
网络位 + 主机位 ，长度 32 bit ；
bit - 位 ；
Byte - 字节； 1Byte = 8bit

子网掩码 ：
与IP地址中的位一一对应，用于区分IP地址的结构；
子网掩码中的1对应的位，称之为网络位；
子网掩码中的0对应的位，称之为主机位；

IP地址和子网掩码的表示方式：
ip-address ：101010101010000101010
mask : 111111111111100000000

点分十进制：
X.X.X.X (X 为 10 进制)
m.m.m.m or /n (例如：/24 )

二进制与十进制的相互转换：
0000 0000 --> 0
1111 1111 --> 255

210.1.9.8 255.255.255.0

2的N次方：
0 7

X 除以 2 ， 取余数 ； 从下向上写；

16进制：
0 - 9 , a , b , c , d , e ,f

网卡地址（MAC地址）：
运行--> CMD ---> ipconfig | ipconfig /all

特殊IP地址：
每一个网段中都存在 2 个特殊的IP地址：
网络地址 - IP 地址中的主机位全为0 ；
广播地址 - IP 地址中的主机位全为1；

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IP地址空间不足/浪费解决方案：

1、划分公有地址和私有地址：
私有地址空间 -
A 0 -- 127 /8

10.0.0.0 --- 10.255.255.255 (8)

B 128 -- 191 /16

172.16.0.0 --- 172.31.255.255 (12)

2 的 20 次方；

C 192 -- 223 /24

192.168.0.0 --- 192.168.255.255 (16)

网段A ： 192.168.1.0/24 --> 256 个 IP 地址；
可用IP - 254

网段B ： 192.168.2.0/24 --> 256 个 IP 地址；
可用IP - 254

D 224 -- 239 （组播地址）

239.0.0.0 --- 239.255.255.255 (8)

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子网划分： (192.168.1.0 /24 , 总共可用地址 254 )

1、首先确定主机位；
2 的 N 次方 ，减 2 个特殊IP地址，必须大于等于28
所以 N 取值 5 ；

2、确定新的IP网段的网络地址：
新的网段的网络位 为 27 位 （32-5）；
所以新的网段为：
192.168.1.0000 0000 /27
192.168.1.0 -- 192.168.1.31 /27

192.168.1.0010 0000 /27
192.168.1.0100 0000 /27
192.168.1.0110 0000 /27
192.168.1.1000 0000 /27
192.168.1.1010 0000 /27
192.168.1.1100 0000 /27
192.168.1.1110 0000 /27

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前提：
规划网络之初，甲方给定一个 A 类网络：10.10.1.0/20 ；
以给定的网段为基础进行IP地址规划；
要求：
为每栋楼宇分配一个网段（8栋楼）
每个网段70台主机；
请写出每个网段的IP地址范围，以及网络地址、广播地址；
尽量减少每个网段中的IP地址浪费；

思路：
1、首先确定给定IP地址的网络地址；
2、其次确定新的网络地址中的主机位个数；
3、再次确定新的网络地址中的网络位；
3、再次确定新的网络地址中的网络

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交换：
相同网段之间互通，称之为 交换；

路由：
不同网段之间互通，称之为 路由 ；

实现：
路由设备；
- 路由器
- 多层交换机

本质：
通过一个“路由表”实现“不同网段之间的路由功能”；
查看路由表：
R1# show ip route ;

注意：
某些型号的多层交换机，默认没有开启路由功能；
SW# configuration terminal
SW(config)# ip routing // 开启路由功能；

R1#show ip route
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M -
mobile, B - BGP

在显示的内容中，如果有“codes”，则说明开启了路由功能；

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R1 ：
192.168.12.1 -----> 192.168.23.2
192.168.23.3

原因：
没有路由条目；

静态路由：
R1(config)# ip route 192.168.23.0 255.255.255.0 gi0/0
or
R1(config)# ip route 192.168.23.0 255.255.255.0
192.168.12.2

R3(config)# ip route 192.168.12.0 255.255.255.0 192.168.23.2

建议：
在配置静态路由时，使用第二种配置方式；减少 ARP 报文的发送

关闭3层端口的代理ARP：
R2(config)#interface gi0/1
R2(config-if)# no ip proxy-arp

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路由器的工作原理：
1、路由器仅仅关心数据中的 “ 目标IP 地址” ；
2、路由器提取 目标IP地址，与 路由表中的条目进行匹配：
如果匹配成功，则转发；
如果匹配不成功，则丢弃；
匹配原则：
最长匹配原则。
匹配过程：
举例 - R1 的 192.168.12.1 访问目标 192.168.23.3

1、首先查看 R1 的 路由表 - show ip route
S 192.168.23.0 /24 [1/0] via 192.168.12.2

2、以上条目中，首先查看其中的子网掩码长度 /24
表示该条目仅仅查看目标IP地址中前面24位；
如果目标IP地址中的前24位，
与路由条目中前面的24位，完全相同，
则表示匹配成功，转发出去；
如果与路由条目前面的24位，不相同；
则表示匹配失败，丢弃数据包；

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1、配置每个设备的接口IP地址；

R1

Router(config)#hostname R1 // 更改设备名字；

R1(config)#no ip domain-lookup // 关闭域名查询；

R1(config)#interface GigabitEthernet0/0 // 配置互联接口；
R1(config-if)# no shutdown
R1(config-if)# ip address 192.168.12.1 255.255.255.0

~~~~~~~~~~~~~~
R1

Router(config)#hostname R2 // 更改设备名字；

R2(config)#no ip domain-lookup // 关闭域名查询；

R2(config)#interface GigabitEthernet0/1 // 配置互联接口 - R1
R2(config-if)# no shutdown
R2(config-if)# ip address 192.168.12.2 255.255.255.0

R2(config)#interface GigabitEthernet0/0 // 配置互联接口 - R3
R2(config-if)# no shutdown
R2(config-if)# ip address 192.168.23.2 255.255.255.0

~~~~~~~~~~

Router(config)#hostname R3 // 更改设备名字；

R3(config)#no ip domain-lookup // 关闭域名查询；

R3(config)#interface GigabitEthernet0/1 // 配置互联接口；
R3(config-if)# no shutdown
R3(config-if)# ip address 192.168.23.3 255.255.255.0

2、在R1上创建 “静态路由条目” ，去往目标地址；

R1(config)#ip route 192.168.23.0 255.255.255.0 192.168.12.2

3、在 R3 上创建去往 R1 的 静态路由条目 ；
R3(config)#ip route 192.168.12.0 255.255.255.0 192.168.23.2

4、验证与测试
R1# show ip route
R1# ping 192.168.23.3
ping 192.168.23.2

注意：
路由条目，下一跳必须可达，才能进入路由表。
下一跳可以是：
端口 - 必须为设备本身的端口；
IP地址 - 必须是对端设备的互联端口的IP地址；

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路由属性：

管理距离（Admin Distance） :
表示路由条目的稳定性；取值范围 0 -- 255 ；
值越小表示越稳定；
当值达到255时，不会放入路由表；
每种类型的路由，都有一个默认的管理距离；
比如 ， 直连路由管理距离 为 0 ；
静态路由管理距离 为 1 ；

度量值（metric）：
表示路由器去往该目标网段的距离；
越小越好；
对于直连和静态路由，metric 都为0 ，且不可以更改

注意：
当去往同一个网络具有多个条目时，会进行路由属性的比较，
选择一个最优的，放入路由表：
1、首先比较 AD ， 越小越好；
2、如果AD相同，则比较Metric ， 越小越好；
3、如果都相同，则同时放入路由表，形成”负载均衡“；

出口链路备份配置：
浮动静态路由 －
即调整出口静态路由的管理距离为非默认值；
R2(config)# ip route 192.200.1.1 255.255.255.255
192.178.12.1 // 主链路；
R2(config)# ip route 192.200.1.1 255.255.255.255
192.178.23.3 9 //备份链路的路由 AD 调整为 9 ;

测试步骤：
1、配置完成之后，查看 R2 路由表，仅有主链路路由进入；
2、关闭R2上连接 R1 的端口（模拟主链路故障），此时备份链路
对应的路由（管理距离为9）进入路由表；
3、开启R2上连接 R1 的端口（模拟主链路故障修复）， 此时备份
链路所对应的路由”跳出“路由表，主链路路由进入；