IP地址和交换机原理

IP地址与我们使用互联网息息相关,作为我们访问internet的门票,如何才可以得到一组IP地址就需要我们先去研究它是怎样的存在。

目录

IP地址:

IPV4

IPV6

Ip地址由两部分组成:

子网划分

公有网络地址

私有网络地址

子网划分:

交换机的基本配置

数据链路层功能:

交换机转发原理:

交换机名令行的层次模式:

命令行帮助:

?的作用:

TAB键

快捷键

总结:


IP地址:

IPV4

IPV4由32位二进制组成,一般用点分十进制来表示

IPV4是由32位二进制数组成,分成四组,每组八位。如:11000000.10101000.00000001.00000000

为了便于配置通常表示成点分十进制形式表示,如:192.168.1.0  255.255.255.0

IPV6

IPV6是由128位组成,一般用冒号分隔,十六进制表示

Ip地址由两部分组成:

网络部分(network) 主机部分(host)

192.168.1.132这一IP地址的网络部分是(192.168.1),主机部分是(132)。

子网划分

IP分为私有网络地址和公有网络地址

公有网络地址

是指在互联网全球唯一的IP。

2019年11月26日,是人类互联网时代值得纪念的一天,全球近43亿个IPV4地址已用完。

IP地址分为ABCDE五类

A类地址范围:

1.0.0.1~126.255.255.255.254

A类地址=网络部分.主机部分.主机部分.主机部分

(有类边界)默认子网掩码为/8.即  255.0.0.0

B类地址范围:

128.0.0.1~ 191.255.255.254

B类地址=网络部分.网络部分.主机部分.主机部分

(有类边界)默认子网掩码为/16.即  255.255.0.0

C类地址范围:

192.0.0.1~223.255.255.254

C类地址=网络部分.网络部分.网络部分.主机部分

(有类边界)默认子网掩码为/16.即  255.255.255.0

D类网络地址范围:

224.0.0.1~223.255.255.254

用于组播通信的地址

组播:一对列

单播:一对一

广播:一对多

E类地址范围:

240.0.0.1~255.255.255.254

用于科学研究的保留地址

127开头的IP地址都代表本机(广播地址127.255.255.255除外),127.0.0.1为本机回环地址

169.254.0.0~169.254.255.255     DHCP服务失效时分配的地址

私有网络地址

私有网络地址是指内部网络或主机的IP地址,IANA互联网数字分配机构)规定将下列的IP地址保留用作死亡地址,不在internet上被分配,可在一个单位或公司内部使用。RFC1918中规定私有地址如下:

A类私有地址:10.0.0.0~10.255.255.255     10.0.0.0/8

B类私有地址:172.16.0.0~172.31.255.255     172.16.0.0/12

C类私有地址:192.168.0.0~192.168.255.255     182.168.0.0/16

子网划分:

网段组成:网络地址,可用IP、广播地址

列:192.168.1.189/24

网络地址:192.168.1.0

可用IP:192.168.1.1~192.168.1.254

广播地址:192.168.1.255

子网掩码有32个二进制位

对应IP地址的网络部分用1表示

对应IP地址的主机部分用0表示

子网数=2*n,其中n为子网部分位数,例如:/26,n=26-24

主机数(可用ip数量)=2*N-2,其中N为主机部分位数:/26,N=32-26

/26=255.255.255.192,代表有26个1,所以是11111111.11111111.11111111.11000000,子网等于2*6-2=62,所以是62个主机数,可用范围:256-192=64,0~63、64~127、128~191、192~255.

/24 /25 /26 /27 /28 /29 /30 /31 /32
子网掩码 0 128 192 224 240 248 252 254 255
子网个数 1 2 4 8 16 32 64 128 256
IP数量 256 128 64 32 16 8 4 2 1
可用IP 254 126 62 30 14 6 2 1

 

交换机的基本配置

数据链路层功能:

数据链路层提供的服务是将数据封装成帧,代表性的设备是交换机。他的主要功能有

  • 建立、维护和拆除数据链路
  • 帧包装、帧解封和帧同步
  • 帧的差错恢复(采用重传的方法进行比对)
  • 流量控制

以太网MAC:

用来识别一个以太网上的某个单独设备或一组设备

以太网帧格式:

ETHERNET ll帧格式:

前导码




目的地址 源地址
数据 帧校验序列
7字节 1

6字节 6字节 2

46~1500
字节
4字节

前导码+帧起始定界符:物理层的封装格式

目的地址+源地址:链路层的封装格式

类型:用来标记上层协议的类型

帧校验类型:循环冗余矫错法

        帧校验序列——FCS包含4字节,FCS是从DA开始到数据域结束这部分的校验和。校验和的算法是32位的CRC(CyclicRedundancy   Check,循环冗余校验法)  

交换机转发原理:

 初始状态→MAC地址学习→广播未知数据帧→接收方回应→交换机实现单播通信

交换机名令行的层次模式:

 

命令行帮助:

?的作用:

  • 显示命令
  • 显示参数
  • 显示列表

TAB键

  •  补齐命令
  •  提示命令

快捷键

  • Ctrl+A光标移动到命令行的开始位置
  • Ctrl+B光标移动到命令行的结束位置

总结:

交换机作为OSI参考模型中数据链路层的代表性设备,在整个的网络通信服务中扮演者十分重要的作用,建立局域网和封装的过程都少不了它,了解并熟练的使用它是十分必要的。

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