# 运维小白的成长日记第六天-基础网络构建OSI七层模型-网络层基础知识#

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# 运维小白的成长日记第六天-

基础网络构建OSI七层模型-网络层基础知识# 

 

      今天和大家分享一下OSI七层模型中的网络层基础知识。


一、网络层功能:

1、定义逻辑地址(IP地址)

2、选择最佳路径(路由)

二、IP包头结构(快递单子)

主要的字段:

(1)版本:ipv4

(2)TTL:Time  To  Live生存时间。以秒为单位,但实际上是每经过一个路由器(或同等设备)就减1。TTL起始值一般是64或128或255。

(3)协议号:表明数据包内封装的数据类型。如果IP包内是TCP数据,写为6,如果是UDP,写为17(十六进制数)

(4)源和目标地址:IP地址

三、ICMP:Internet控制消息协议

1、PING命令采用的是ICMP协议

2、ICMP消息类型

(1)发送端执行ping命令,发送的ICMP消息叫echo-request

(2)接收端回应,发送的ICMP消息叫echo-reply

(3)如果发出ping请求后,一直没有得到回应,将会出现请求超时timeout

(4)如果直接出现目标不可达,原因是没有设置网关

3、ping命令使用

(1)默认ping发送4个包

(2)无限ping,直到按ctrl+c结束

ping  -t  172.163.100.143

(3)通过ping地址,获得IP地址对应的主机名(不一定成功)

ping  -a  172.163.100.143

(4)ping发送的数据包大小为6000字节

ping  -l  6000  172.163.100.1

4、PING的响应时间。

(1)如果是有线网络,PING网关的响应时间一般低于1ms;如果是无线网络,一般是1-3ms

(2)PING远程主机,如果在30ms以内,网络质量良好;如果达到50-60ms,也可以接受。如果达到100ms以上,延迟将会比较大。

 

四、ARP:地址解析协议

1、作用:将IP地址解析为MAC地址

2、网络中通信的时候,我们只需要知道对方的IP地址。但是主机在和目标通信时,数据到达数据链路层进行封装成帧的时候,还需要目标MAC地址。ARP负责进行IP地址到MAC地址的解析

3、ARP的工作方式是:广播

4、查看主机ARP缓存

arp  -a

5、注意:广播不能跨过路由器。ARP以广播方式工作,所以,如果主机与远程其他主机通信,就不能获得目标的MAC地址,它要获得的是网关的MAC地址。

6、跨路由器通信,源和目标的IP地址不变,MAC地址改变。


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练习:

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PC1: 192.168.1.10/255.255.255.0/192.168.1.1

PC2:192.168.1.20/255.255.255.0/192.168.1.1

PC3:192.168.2.10/255.255.255.0/192.168.2.1

[Huawei]interface  GigabitEthernet  0/0/0

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.1 255.255.255.0

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]undo  shutdown

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.2.1 255.255.255.0

 

 

五、路由route

1、动词:选择路径(把数据包路由到XX)

2、名词:路径(有没有到达XX的路由?)

3、网络通信过程


(1)如果发送方和接收方处于同一网络,那么直接发送

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(2)如果发送方和接收方处于不同网络,发送主机先把数据发送至网关(如PC1与PC3通信)

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(3)路由器根据路由表转发数据包。如果路由器不知道目的地,则将数据包丢弃。

4、网关:路由器接口上的IP地址,就是网络的网关。局域网主机上网的时候,不管访问哪个站点,都要把数据先发送到路由器,路由器连主机这一侧的IP地址就是网关。

5、路由器连接不同网络,所以路由器的每个端口IP地址,都是不同网段的地址。

 

六、路由器工作原理

(1)路由器根据路由表,决定如何转发数据包

(2)路由表中存储着到达目标的最佳路径

目标网络

我发给谁

从我哪个口发出

192.168.10.0/24

192.168.1.2

e0/0/1

目标网络

   

我发给谁

   

从我哪个口发出

   



192.168.10.0/24

   

192.168.1.2

   

e0/0/1

   


(3)路由器只关心网络,不关心具体的IP地址

七、路由表的形成

1、直连路由:将路由器端口配置上IP地址,路由表中就会标识到达该网络是直连的

192.168.1.0/24  Direct   D  192.168.1.1  GigabitEthernet 0/0/0

2、不直连路由:

(1)可以由管理员手工录入(静态路由、缺省路由)

(2)可以由路由器自动学习(需要配置路由协议)

 

八、数据发送流程

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1、PC1发送数据到PC2,首先PC1发现PC2与自己不是同一网络,那么它要将数据发往路由器(网关192.168.1.1)

2、PC1将数据发网关时,要先获得网关的MAC地址,所以采用ARP协议获得。

3、PC1目标IP写上192.168.2.10,源IP写上192.168.1.10。目标MAC写的是网关GE0/0/0的MAC地址,源MAC写的是自己的MAC

4、交换机收到数据帧,看到帧的目标MAC地址是网关192.168.1.1的MAC地址。交换机查找自己的MAC地址表,然后将帧从e0/0/1发出

5、路由器收到数据后,看到数据包的目标IP地址是192.168.2.10。它将查看自己的路由表,路由表表明如果把数据发往192.168.2.0/24网络,只要把数据从g0/0/1发出即可

6、交换机收到数据帧,检查帧的目标MAC地址以及自己的MAC地址表,将帧从e0/0/2发出。

 

九、路由的分类

1、直连路由(接口配置IP即出现)

2、静态路由(管理员手工配置),缺省路由可以看作是特殊的静态路由

3、动态路由(通过路由协议自动学习)

 

十、静态路由

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1、如果需要PC1能PING通192.168.2.2,需要让R2知道如何把数据发回到192.168.1.0/24网络

[R2]ip route-static  192.168.1.0  255.255.255.0  192.168.2.1

2、如果希望PC1能PING通192.168.3.10,需要让R1知道如何把数据发送到192.168.3.0/24网络

[R1]ip  route-static 192.168.3.0  255.255.255.0  192.168.2.2

 

十一、结论

配置静态路由时,如果需要路由器能访问所有网段,就必须在路由器上配置到达所有网络的路由。

 

 

 

 

 

 

 

 

 


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运维小白成长记——第六周