案例一： 子网划分
需求：
基于给定的IP地址进行子网划分；
1、给定IP地址为 - 137.26.19.200 /17
2、对IP地址所属于的网段进行子网划分：
#确保有7个网段；
#每个网段的可用主机数量为 35 ；
#确保每个网段尽量减少可用IP地址的浪费；
3、写出每个网段的IP地址空间范围；
步骤分解：
1、计算出给定IP地址所在的网段（网络地址）
ip 1000 1001 . 0001 1010 . 0001 0011 . 1100 1000
mask 1111 1111 1111 1111 1000 0000 0000 0000
所以，网络地址为：
1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0000 . 0000 0000
1111 1111 1111 1111 1000 0000 0000 0000
最终计算所得，网络地址为- 137.26.0.0 /17
2、计算新网段的主机位的个数，假设 主机位个数为 n ；
2的n次方 ， 减2 ， 大于等于35 ；
n=6
3、计算出每个新网段的网络位的个数：
32-6 = 26 ；
所以，每个新网段的子网掩码应该为： /26
4、故，最终的每个新网段的IP地址范围为：
137.26.0.0 /26
网段1 1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0000 . 0000 0000 /26
137.26.0.0/26 -137.26.0.63/26
网段2 1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0000 . 0100 0000 /26
137.26.0.64/26 -
网段3 1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0000 . 1000 0000 /26
网段4 1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0000 . 1100 0000 /26
网段5 1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0001 . 0000 0000 /26
网段6 1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0001 . 0100 0000 /26
网段7 1000 1001 . 0001 1010 . 0000 0001 . 1000 0000 /26
-----------------------------------------------------------
案例二：静态路由配置
实验名称 ：静态路由原理
实验拓扑 ：
实验需求 ：
1、依据图中所示，配置终端PC与路由器的 IP地址；
2、配置路由器的静态路由，确保两个PC可以互相 ping 通；
实验步骤 ：
1、配置主机 PC-1 的 IP地址与网关IP地址；
2、配置路由器 R1 的 互联端口 IP 地址；
3、配置主机 PC-2 的 IP地址与网关IP地址；
4、配置路由器 R2 的 互联端口 IP 地址；
5、在 R1 配置去往 192.168.20.0 /24的路由；
R1(config)# ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 192.168.12.2
6、在 R2 配置去往 192.168.10.0 /24的路由；
R2(config)# ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 192.168.12.1
7、验证与 测试 ：
路由条目验证，
R1#show ip route //查看 R1 的路由表；
R2#show ip route //查看 R2 的路由表；
PC-1与PC-2之间进行互相 ping 通测试；
PC-1> ping 192.168.20.1
PC-2> ping 192.168.10.1
实验结果 ：
终端主机互相Ping通；
实验总结 ：
认识网关：
1、是一个接口级别的概念，而不是设备级别的概念；
2、是以一个 IP 地址的形式体现和配置的；
3、对于源主机而言，去往“其他网段”时，才使用“网关”；
4、网关IP地址所在的端口的所属设备，必须具备连接多个
网段的功能，即必须具备路由功能 - 路由器/多层交换机
认识路由：
结构组成-
类型 网段/掩码 [属性] via 下一跳 ；
认识路由工作原理：
基于目标IP地址，查看路由表；
------------------------------------------------------
案例三：DHCP配置
实验名称：DHCP工作原理
实验拓扑：
实验需求：
1、通过 server 实现 DHCP 服务器配置；
server 地址为 - 192.168.10.253 /24
2、为客户端自动分配IP地址 - 192.168.10.0/24
网关地址 - 192.168.10.254
DNS server 地址 - 8.8.8.8
3、通过路由器，连接不同的网段，确保不同网段的主机互通；
实验步骤：
1、配置 Server 的IP地址 和网关
2、开启 Server 的 DHCP 服务
3、配置 Server 的 DHCP 地址池
4、保存 Server 的 DHCP 地址池
5、配置 PC 为 DHCP客户端
6、验证 PC 是否获得 IP 地址 ： ipconfig /all
7、配置 路由器 与 交换机的互联端口的IP地址；
GateWay(config)#interface gi0/0 // 10.0/24的网关
GateWay(config-if)# no shutdown
GateWay(config-if)# ip address 192.168.10.254 255.255.255.0
GateWay(config)#interface gi0/0 // 20.0/24的网关
GateWay(config-if)# no shutdown
GateWay(config-if)# ip address 192.168.20.254 255.255.255.0
实验结果：
PC-1 与 PC-2 均可以获得 IP 地址、网关地址、DNS服务器地址
PC-1 与 PC-2 互相 ping 通；
实验总结：
DHCP 是 客户端/服务器模式；
DHCP server 自身的 IP 地址，必须与客户端在同一个网段；
-----------------------------------------------------------
案例四：DHCP中继
实验名称 ： DHCP 中继配置
实验拓扑：
实验需求：
1、配置 Server 同时为多个网段自动分配IP地址；
2、A网段主机IP地址为 - 192.168.10.0/24
网关地址 - 192.168.10.254
DNS-Server - 8.8.8.8
B网段主机IP地址为- 192.168.20.0/24
网关地址 - 192.168.20.254
DNS-Server - 9.9.9.9
3、确保两个网段的 PC 可以互相访问；
实验步骤：
1、配置 PC 为 DHCP 客户端
2、配置 配置每个网段的“网关IP”
GateWay(config)#interface gi0/0 //A网段的网关端口；
GateWay(config-if)#no shutdown
GateWay(config-if)#ip address 192.168.10.254 255.255.255.0
GateWay(config)#interface gi0/1 //B网段的网关端口
GateWay(config-if)#no shutdown
GateWay(config-if)#ip address 192.168.10.254 255.255.255.0
3、配置 DHCP 服务器，为不同网段创建对应地址池
#配置 server 使用的IP地址
192.168.10.253
255.255.255.0
192.168.10.254 // A 网段的网关IP地址；
#为A/B网段创建对应的 DHCP 地址池；
-确保每个网段的“网关IP”配置正确；
4、为 B 网段的网关配置“DHCP中继”
GateWay(config)#service dhcp //开启 DHCP 功能；
GateWay(config)#interface gi0/1
GateWay(config-if)#ip helper-address 192.168.10.253
5、验证与测试
PC-1>ipconfig /all
PC-2>ipconfig /all
PC-1>ping 192.168.20.1
实验结果：
实验总结：
当DHCP客户端与服务器不在相同网段时，才使用 DHCP 中继；
DHCP中继命令，需要配置在 DHCP客户端所在网段的网关端口上；
DHCP客户端的网关端口所在的设备，必须开启 DHCP 服务；
DHCP 服务器，必须配置正确的网关IP地址；
DHCP 服务器配置的 DHCP 地址池中的网关IP必须与 DHCP 中继
命令所在端口的 IP 地址相同，否则无法准确定位到对应的
DHCP地址池。
```````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````
以太网/LAN(local area network )的相关概念：
问题：
信号传输距离有限；
解决方案：
中继器 - 放大电信号，延长信息的传输距离；
中继器带来的问题：
只有2个端口，连接设备少；
解决方案：
集线器 - 多端口的中继器，可以连接多个设备；
集线器的问题：
不同终端设备发送的信号，会产生冲突；
针对信号冲突的缓解方案：
CSMA/CD ，带有冲突检测的，载波侦听多路访问机制；
引入新的设备 :
网桥(bridge) - 隔离冲突域；
问题：
网桥设备端口较少，只能连接2个设备；
解决方案：
引入新的设备 ：
交换机 - 多端口的网桥，可以实现
冲突域的隔离；
-----------------------------------------------------------
交换机的工作原理：
1、首先查看数据包的“目标 MAC 地址”；
2、将目标 MAC 地址与“MAC地址表”中的条目进行匹配；
成功，则从对应的端口转发出去；
失败，则广播(从除入端口以外的其他所有端口发出去)；
1、MAC地址啥样子？
长度为48bit；
通过16进制表示；
结构：
厂商代码 - 24bit
自己的编码 - 24bit
(每个生产厂商给自己生产的网卡的编号)
数据包结构：
源MAC -- 目标MAC
源IP -- 目标IP
2、MAC地址表啥样子？
每个条目都是 MAC 地址与 Port的对应关系，
表示去往该 MAC 地址的数据，从对应的 Port 发送出去；
MAC表如何形成：
静态配置；
动态学习 -
1、当交换机在端口上收到数据包以后，首先查看
源MAC地址，从而形成 源MAC 与 入端口的对应关系
2、分析数据包的 目标MAC地址，并且查找 MAC地址表
-能找到对应的MAC条目，则在对应端口转发；
-如果找不到对应的条目，则广播；
3、两者如何匹配？
1、显示 MAC 地址表
SW1# show mac-address-table
4、MAC表的动态条目存活时间：
300秒；
------------------------------------------------------
16进制：
0-9，a,b,c,d,e,f
2进制：
0-1
10进制：
0-9
记住：
一个16进制，等同于 4 个2进制；
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时间： 2024-08-02 06:52:29
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