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  • 交换机和路由器通信
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    2019-11-04 14:07:54

    交换机和路由器通信

    1、交换机和路由器区别
    交换机主要是用于组建局域网,而路由器则是负责让主机连接外网。

    2、局域网间通信
    例子1:

    1. PC1与PC2通信时,在PC1电脑中,应用层产生数据交给传输层;传输层进行数据的分段,使数据的大小适合在网络上传递,根据应用层不同软件产生的数据,选择不同协议栈进行封装TCP或UDP,再进行不同服务端口号的封装(例:WWW 80 ,FTP 21),再传递给网络层;网络层在数据包头部进行封装源IP、目的IP,根据上层协议栈标识不同协议号,当IP包头封装TCP时协议号为6、UDP协议号为17,用来标识上层使用的协议,继续传递给数据链路层; 数据链路层在数据包头部进行帧的封装,封装源MAC、目的MAC,由于不知道目的MAC地址,会进行ARP的广播包,封装一个全F的类型字段为0X0806广播包,交付给物理层,物理层转换成电信号(bit流),发送到交换机;
    2. 交换机接收后发现为ARP的广播包,进行其解封学习到PC1的MAC地址,继续封装并除接受端口以外的端口再次进行ARP的广播;
    3. 路由器收到交换机发来的ARP广播,进行解封,查看到数据包中的类型字段为0X0806即ARP的广播包,进行回复,源MAC为路由(网关)的MAC,目的MAC为PC1的MAC,类型字段为0X0806,经过物理层将数据转换为电信号(bit流)发送给交换机;
    4. 交换机收到后进行解封,学习到源MAC(路由器的MAC ),发现目的MAC已经存在自己的MAC表中,查看目的MAC对应的端口,并从对应的端口发送到PC1;
    5. PC1接收数据包后进行解封,学习到路由器(网关)的MAC,在数据链路层将目的MAC封装为路由器(网关)的MAC, 类型字段为0X0800,并在数据帧尾部封装FCS,来校验数据的完整性,然后向下层传递给物理层,物理层把数据帧转换成电信号(bit流),发送到交换机;
    (注:不同网段的通信,PC机先把数据传送到网关)
    6. 交换机接收到数据包,查看到目的MAC已存在自己的MAC表中,根据自己MAC表中对应的端口发送出去;
    7. 路由器接收到数据包后进行解封装,在数据包头部发现目的ip,便查找路由表条目中对应的端口,便对数据进行重写,由于不知道目的主机的MAC地址,路由器会发送ARP广播,PC2收到数据包进行解封,发现是ARP广播,类型字段为0X0806,
    然后对其进行封装回复,源MAC为PC2的MAC,目的MAC为路由器的MAC,路由器收到后把PC2对应的MAC地址和端口记录在MAC表中,
    8. pc2接受到信息,便对数据进行解封装,发现目的ip是给自己的,然后继续解封装,然后把数据传送给应用程序qq。然后对路由回复,在传输层设源端口号为8000,目的端口号为4000,封装udp头部。在网络层将源ip设为192,。168.2.1,目的ip设为192.168.1.2,协议号为17,在数据链路层将源mac设为12个3,目的mac设为12个1,类型字段为0x0800,封装FCS,然后经物理层将数据转为bit流传给路由器,路由器再查找路由表,并对数据进行重写,从f0/0传送出去,交换机解封装,查找mac表,再对数据进行封装,从f0/0传送给pc1.通信完成。

    例子2:

    1)HostA在网络层将来自上层的报文封装成IP数据包,其中源IP地址为自己,目标IP地址是HostB,HostA会用本机配置的24位子网掩码与目标地址进行“与”运算,得出目标地址与本机不是同一网段,因此发送HostB的数据包需要经过网关路由A的转发。

    2)HostA通过ARP请求获取网关路由A的E0口的MAC地址,并在链路层将路由器E0接口的MAC地址封装成目标MAC地址,源MAC地址是自己。

    3)路由器A从E0可接收到数据帧,把数据链路层的封装去掉,并检查路由表中是否有目标IP地址网段(即192.168.2.2的网段)相匹配的的项,根据路由表中记录到192.168.2.0网段的数据请发送给下一跳地址10.1.1.2,因此数据在路由器A的E1口重新封装,此时,源MAC地址是路由器A的E1接口的MAC地址,封装的目标MAC地址则是路由器2的E1接口的MAC地址。

    4)路由B从E1口接收到数据帧,同样会把数据链路层的封装去掉,对目标IP地址进行检测,并与路由表进行匹配,此时发现目标地址的网段正好是自己E0口的直连网段,路由器B通过ARP广播,获知HostB的MAC地址,此时数据包在路由器B的E0接口再次封装,源MAC地址是路由器B的E0接口的MAC地址,目标MAC地址是HostB的MAC地址。封装完成后直接从路由器的E0接口发送给HostB。

    5)此时HostB才会收到来自HostA发送的数据。

    3、局域网内通信
    ARP协议:ARP协议是工作在网络层的协议,它负责将IP地址解析为MAC地址。

    1)如果主机A想发送数据给主机B,主机A首先会检查自己的ARP缓存表,查看是否有主机B的IP地址和MAC地址的对应关系,如果有,则会将主机B的MAC地址作为源MAC地址封装到数据帧中。如果没有,主机A则会发送一个ARP请求信息,请求的目标IP地址是主机B的IP地址,目标MAC地址是MAC地址的广播帧(即FF-FF-FF-FF-FF-FF),源IP地址和MAC地址是主机A的IP地址和MAC地址。

    2)当交换机接受到此数据帧之后,发现此数据帧是广播帧,因此,会将此数据帧从非接收的所有接口发送出去。

    3)当主机B接受到此数据帧后,会校对IP地址是否是自己的,并将主机A的IP地址和MAC地址的对应关系记录到自己的ARP缓存表中,同时会发送一个ARP应答,其中包括自己的MAC地址。

    4)主机A在收到这个回应的数据帧之后,在自己的ARP缓存表中记录主机B的IP地址和MAC地址的对应关系。而此时交换机已经学习到了主机A和主机B的MAC地址了。

    4、总结
    1)每个主机内都有ARP表。

    2)交换机主要是转发数据的,根据MAC表,转发给指定接口,MAC表没有的话从非接受接口发送出去(也就是广播)。

    3)局域网内通信是通过交换机的(同功能的),假如主机ARP表中没有目标MAC地址,发送ARP请求信息到交换机,交换机有的话直接回,没有的话就广播等目标返回,更新ARP表。源主机得到目标MAC重新填充数据包发送给交换机转给目标主机。

    4)局域网间的通信通过路由器,目标主机在另一网络,这里可以将路由器看出目标主机,源主机发送ARP请求到交换机->路由器,路由器返回更新交换机和源主机的MAC表和ARP表,源主机将数据发送到路由器,检查路由表是否有目标网段相匹配的项,重新封装包,源MAC为路由MAC,目标MAC为目标路由2MAC,当到达路由2,对目标IP地址进行检测,并与路由表进行匹配,此时发现目标地址的网段正好是自己E0口的直连网段,路由器B通过ARP广播,获知HostB的MAC地址,此时数据包在路由器B的E0接口再次封装,源MAC地址是路由器B的E0接口的MAC地址,目标MAC地址是HostB的MAC地址。封装完成后直接从路由器的E0接口发送给HostB。
    ————————————————
    版权声明:本文为CSDN博主「掌握永恒_sl3」的原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
    原文链接:https://blog.csdn.net/ff900709/article/details/82225288

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    学习三层交换与路由器通信的配置,掌握三层交换与路由器互通的方式。了解三层交换机路由器的区别。 实验原理 三层交换机具备网络层的功能,利用三层交换机的路由功能,通过识别数据包的IP地址,查找路由表进行选路...

    实验目的

    学习三层交换与路由器通信的配置,掌握三层交换与路由器互通的方式。了解三层交换机和路由器的区别。

    实验原理

    三层交换机具备网络层的功能,利用三层交换机的路由功能,通过识别数据包的IP地址,查找路由表进行选路转发,三层交换机利用直连路由可以实现不同VLAN之间的相互访问。三层交换机给VLAN创建虚拟接口,并且配置IP地址,来实现VLAN间互连。

    实验拓扑

    在这里插入图片描述

    实验步骤

    1. 依照拓扑图,配置主机的IP地址。
      pc0pc1在这里插入图片描述
    2. 配置集线器的接口模式
       Switch(config)#int f0/1
       Switch(config)#switchport mode access
       Switch(config)#switchport access vlan 10
      
       Switch(config)#int f0/2
       Switch(config)#switchport mode access
       Switch(config)#switchport access vlan 20
      
       Switch(config)#int f0/3
       Switch(config)#switchport mode access
       Switch(config)#switchport access vlan 30
    
       Switch(config)#int f0/4
       Switch(config)#switchport mode trunk
    
    1. 在三层交换机上开启路由功能,创建VLAN 10、VLAN 20和VLAN30,配置IP地址
      Switch(config)#ip routing
      Switch(config)#vlan 10
      Switch(config-vlan)#vlan 20
      Switch(config-vlan)#vlan 30
      Switch(config-vlan)#vlan 40
    
      Switch(config)# int vlan 10
      Switch(config-if)#ip address 192.168.10.254 255.255.255.0
      Switch(config-if)#no shutdown
      Switch(config-if)exit
    
      Switch(config)# int vlan 20
      Switch(config-if)#ip address 192.168.20.254 255.255.255.0
      Switch(config-if)#no shutdown
      Switch(config-if)exit
      
      Switch(config)# int vlan 30
      Switch(config-if)#ip address 192.168.30.254 255.255.255.0
      Switch(config-if)#no shutdown
      Switch(config-if)exit
      
      Switch(config)# int vlan 40
      Switch(config-if)#ip address 10.0.0.1  255.255.255.0
      Switch(config-if)#no shutdown
     
    
    1. 配置三层交换机的接口模式。
      Switch(config)#int f0/1
      Switch(config)#switchport mode trunk
        
      Switch(config)#int f0/2
      Switch(config)#switchport mode access
      Switch(config)#switchport access vlan 40
    
    1. 配置Router0的接口IP地址和静态路由。
      Router(config)# int g0/0
      Router(config-if)#ip address 10.0.0.2 255.255.255.0 
      Router(config-if)#no shut down
      Router(config-if)#exit
      Router(config)#ip route 192.168.0.0 255.255.0.0 10.0.0.1
    

    查看三层交换机的路由表: 在这里插入图片描述
    2. 测试两台主机能否通信,主机与路由器能否通信。
    在PC0上ping PC1:
    在这里插入图片描述
    在PC0上ping PC2:
    在这里插入图片描述
    在PC1上ping PC2:
    在这里插入图片描述
    ping 路由器:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述
    将交换机的access接口连接到路由器的以太网接口,通过配置接口IP地址,可以使三层交换与路由器进行通信[切记实验配置完成要保存配置]

    展开全文
  • 这个词更经常地被误用来指代“子网”,也就是网络层中由网关或路由器等设备隔开的不同部分。 例如IP为 192.168.0.1 ~ 192.168.0.254 的设备就位于掩码 255.255.255.0 的同一子网中,这句话经常被说成“位于192.168.0...

    前言:

    网段-部分总结

    定义

    网段(network segment)一般指一个计算机网络中使用同一物理层设备(传输介质,中继器,集线器等)能够直接通讯的那一部分。
    例如,从192.168.0.1到192.168.255.255这之间就是一个网段。
    这个词更经常地被误用来指代“子网”,也就是网络层中由网关或路由器等设备隔开的不同部分。
    例如IP为 192.168.0.1 ~ 192.168.0.254 的设备就位于掩码 255.255.255.0 的同一子网中,这句话经常被说成“位于192.168.0.x ‘网段’中”,如果不涉及网络层之下的结构,这么说不会引起混淆,但是在深入探讨互联网底层结构的时候,应该避免使用“网段”来指代“子网”。

    部分内容

    IPV4分类:
    IP地址分类(A类 B类 C类 D类 E类)
    A类:(1.0.0.0-126.0.0.0) 1.1.1.1 —00000001.00000001.00000001.00000001 1.0.0.0 网络号1 0.0.0主机号
    B类:(128.0.0.0-191.255.0.0)
    C类:(192.0.0.0-223.255.255.0)
    IP地址由四段组成,每个字段是一个字节,8位,最大值是255。

    IP地址由两部分组成,即网络地址和主机地址。网络地址表示其属于互联网的哪一个网络,主机地址表示其属于该网络中的哪一台主机。二者是主从关系。

    IP地址的四大类型标识的是网络中的某台主机。IPv4的地址长度为32位,共4个字节,但实际中我们用点分十进制记法。
    按网络的范围来分的

    IP地址是根据网络号和主机号来分的

    分为A、B、C三类及特殊地址D、E(全0和全1的都保留不用)

    A类:(1.0.0.0-126.0.0.0)(默认子网掩码:255.0.0.0或 0xFF000000)第一个字节为网络号,后三个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“0”,取值于1~126之间。一般用于大型网络。

    B类:(128.0.0.0-191.255.0.0)(默认子网掩码:255.255.0.0或0xFFFF0000)前两个字节为网络号,后两个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“10”,所以地址的网络号取值于128~191之间。一般用于中等规模网络。

    C类:(192.0.0.0-223.255.255.0)(子网掩码:255.255.255.0或 0xFFFFFF00)前三个字节为网络号,最后一个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“110”,所以地址的网络号取值于192~223之间。一般用于小型网络。

    D类:是多播地址。该类IP地址的最前面为“1110”,所以地址的网络号取值于224~239之间。一般用于多路广播用户[1] 。

    E类:是保留地址。该类IP地址的最前面为“1111”,所以地址的网络号取值于240~255之间。

    公有地址和私有地址
    公有地址:公网
    私有地址:内网
    (A类地址:10.0.0.0~10.255.255.255
    B类地址:172.16.0.0~172.31.255.255
    C类地址:192.168.0.0~192.168.255.255)

    OSI七层模型—部分总结:

    应用层:协议有:HTTP FTP TFTP SMTP SNMP DNS TELNET HTTPS POP3 DHCP应用
    表示层:数据的表示、安全、压缩。格式有,JPEG、ASCll、DECOIC、加密格式等功能
    会话层:建立、管理、终止会话。对应主机进程,指本地主机与远程主机正在进行的会话:session ID (远程桌面)
    传输层:定义传输数据的协议端口号,以及流控和差错校验。协议有:TCP UDP,数据包一旦离开网卡即进入网络传输层:端口号(tcp三次挥手:创立链接,tcp四次挥手:断开链接)
    网络层:进行逻辑地址寻址,实现不同网络之间的路径选择。协议有:ICMP IGMP IP(IPV4 IPV6)
    ARP RARP
    数据链路层:建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能。将比特组合成字节进而组合成帧,用MAC地址访问介质,错误发现但不能纠正。MAC地址
    物理层:建立、维护、断开物理连接。用电流 + - 表示1 、0

    OSI参考模型
    在这里插入图片描述
    OSI协议模型
    在这里插入图片描述

    实例

    电脑总共是有七层模型的:
    物理层:网线、电源

    数据链路层:网卡

    网络层:IP地址 子网掩码 DNS
    在这里插入图片描述
    传输层:1-65535端口

    会话层:管理链接(你的电脑-----电脑远程桌面 session)
    例子:远程桌面会话管理:会话启动 断开 建立多少时间

    表示层:压缩 ascii 加密 格式等等

    应用层:你电脑上的各种软件

    内容:路由器与交换机的通信配置

    在这里插入图片描述
    1.规划网段
    2.2. 思路:先用324交换机网络–>路由器
    代码:
    Sw13:

    Enable 
    Conf t
    Vlan 10
    Exit
    Interface f0/1
    Switchport access vlan 10
    Exit
    Interface f0/2
    Switchport mode trunk 
    
    

    Sw14:

    Enable 
    Conf t
    Vlan 20
    Exit
    Interface f0/2
    Switchport access vlan 20
    Exit
    Interface f0/1
    Switchport mode trunk
    
    

    Sw12:

    enable
    conf t
    vlan 10
    exit
    vlan 20
    interface range f0/1-3
    switchport mode trunk 
    

    Sw1:

    enable
    conf t
    vlan 10
    exit
    vlan 20
    exit
    interface f0/1
    switchport tr en do 
    switchport mode trunk 
    exit
    interface vlan 10
    ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
    exit
    interface vlan 20
    ip address 192.168.20.1 255.255.255.0
    exit
    ip routing
    

    交换机部分全通以后
    路由器与三层交换机部分开始配置

    1. 规划网段

    2. 配置每个接点IP

    3. 配置路由协议:让所有的 路由器/三层交换机 有所有的网段
      查看路由表,看缺哪些
      代码:
      Sw1(router):
      三层交换机接口配置IP地址

    Switch(config)#interface f0/2
    Switch(config-if)#no switchport(使其成为路由器接口) 
    Switch(config-if)#ip address 192.168.30.1 255.255.255.0
    

    一个VLAN一个网段,三层交换机和路由器之间是一个网段

    路由器配置端口IP地址

    ROUTER 4:

    enable
    config t 
    interface f0/0
    no shutdown
    ip address 192.168.30.2 255.255.255.0
    exit
    interface f0/1
    no shutdown
    ip address 192.168.40.1 255.255.255.0
    

    路由器默认关闭端口,no shutdown是打开路由器端口

    ROUTER 5:

    enable
    conf t
    interface f0/0
    no shutdown
    ip address 192.168.40.2 255.255.255.0
    exit
    interface f0/1
    no shutdown
    ip address 192.168.50.1 255.255.255.0
    

    配置路由协议:
    先在特权模式下

    show ip route
    

    查看本路由器的网段
    再手动添加其他网段(静态路由)
    让路由器中有内网的所有的网段
    Sw1:

    ip route 192.168.40.0 255.255.255.0 192.168.30.2
    ip route 192.168.50.0 255.255.255.0 192.168.30.2
    

    ROUTER 4:

    ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 192.168.30.1
    ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 192.168.30.1
    ip route 192.168.40.0 255.255.255.0 192.168.30.2
    

    ROUTER 5:

    ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 192.168.40.1
    ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 192.168.40.1
    ip route 192.168.30.0 255.255.255.0 192.168.40.1
    

    最后给计算机配置IP地址

    分配地址时可以采取DHCP动态地址获取

    DHCP

    在这里插入图片描述
    分配DNS服务器地址:

    Switch(dhcp-config)#dns-server 8.8.8.8(给计算机分配DNS服务器)
    

    DHCP消耗攻击:

    在这里插入图片描述

    DHCP discover:广播发射,发现本网段哪台设备是DHCP服务器

    DHCP offer:DHCP服务器提供IP地址

    REQUEST: 向DHCP请求IP地址

    在这里插入图片描述

    telnet:远程登陆

    Switch(config)#enable password 123
    Switch(config)# line vty 0 2
    Switch(config-line)# password cisco
    

    在pc机的run中
    telnet 三层交换机的端口IP地址

    在这里插入图片描述

    展开全文
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    同网段(如:192.168.3.x)主机可以相互通信,但是不同网段的主机无法通信,可以借助路由器通信 路由器: 有两个网口,可以设置两个网段(A,B), 路由器A网段与主机网段相同,用于主机发送给路由器。 路由器把心A...

    1.不同网段的主机通信

    同网段(如:192.168.3.x)主机可以相互通信,但是不同网段的主机无法通信,可以借助路由器通信

    路由器:

    有两个网口,可以设置两个网段(A,B),
    路由器A网段与主机网段相同,用于主机发送给路由器。
    路由器把心A网段发送给B网段,
    B网段与别的路由器2的B网段相同,可以互发信息
    路由器2的B网段发给自己的C网段,
    C网段发送给C网段的主机
    
    	但是网段A的主机无法直接发送给网段C的主机  (因为不知道谁是路由器)
    

    方法:
    1.先设置主机网络(主机发送数据包给路由器):

    			给主机”配置“”默认网关“”(default gateway  = 路由器的与本地网段相同的网口的IP地址)
    

    给不同网段的主机发送时,数据会先交给默认网关 (把默认网关设置为路由器的ip)

    	但是:
    	数据包  --->交换机 --->路由器  --xx->  无法发送给下一步别的网段的路由器及目的主机
    

    2.设置路由器 (路由器发送数据被给另一个路由器):
    在这里插入图片描述

    		设置路由器的Static Routes
    

    在这里插入图片描述

    network:   目标路由器的IP“网段”  (使用的目标路由器的网口为:与目标主机的网段相同的“网口” 的”网段”)   
    Mask   :   子网掩码 (根据IP地址自动补全)
    Next Hop:   目标路由器的IP  (使用的目标路由器网口为:与发送路由器,即当前路由器的网段相同的网口,
    								即:
    									两个路由器的网段相同的网口IP)
    

    之后,网段A的主机可以直接与网段B的主机通信

    2.主机访问别的网段的服务器

    设置主机的DNS Server = 服务器的IP地址
    在这里插入图片描述

    	四个分别为:
    		当前主机IP
    		子网掩码(根据IP地址自动补全)
    		默认网关(当前主机局域网内的路由器IP,使用的路由器IP为:此局域网IP网段相同的网口的IP)
    		服务器的IP地址
    
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空空如也

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