《IP地址与路由介绍》课件

地址与路由介绍IP地址是互联网中每个设备的唯一标识符路由器负责将数据包从源设备发送IP到目标设备投稿人DH DingJunHong地址基础概念IP唯一标识逻辑地址

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2.12地址是互联网上唯一标识网地址是逻辑地址，与物理地IP IP络设备（如计算机、手机、服址（地址）不同，它不依MAC务器等）的地址赖于设备的物理位置网络通信基础分层结构

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44.地址是网络通信的基础，使地址采用分层结构，包含网IP IP设备能够相互识别并进行数据络地址和主机地址，以便于网传输络管理和路由地址分类IP地址分类类地址IPv4A地址分为五类，类、类、类地址用于大型网络，第一字节IPv4A BA类、类和类，每类地址都有范围是，可以容纳C DE1-126其特定的用途和地址范围个主机16,777,214类地址类地址B C类地址用于中型网络，第一字节类地址用于小型网络，第一字节B C范围是，可以容纳范围是，可以容纳128-191192-223254个主机个主机65,534子网划分子网划分概述将一个大型网络划分为若干个较小的子网，每个子网拥有独立的地址范围，提高网络效率和安全性IP划分目的减少广播域范围，降低网络广播风暴的可能性，提高网络性能和稳定性提高网络安全性，防止网络攻击和数据泄露，增强网络访问控制划分方法根据网络规模和需求，选择合适的子网掩码，将地址范围划分为多个子网IP使用子网掩码来区分不同的子网，确保每个子网拥有独立的地址范围IP划分步骤确定网络规模和需求，选择合适的子网掩码，划分地址范围，配置子网掩码IP配置路由器，设置路由信息，确保各个子网之间能够正常通信子网掩码子网掩码作用子网掩码是一个网络地址，用于区分主机地址和网络地址子网掩码帮助路由器识别目标主机所在的子网，从而进行路由转发默认网关定义作用默认网关是网络设备连接到互联网的桥梁默认网关确保数据包能够顺利地离开本地当设备需要访问网络上其他设备时，它网络并到达目标设备，就像一个邮递员，会将数据包发送到默认网关，由默认网关将信件从本地邮局发送到目的地邮局负责将数据包转发到目标设备路由概念网络数据传输路径规划数据包转发路由器是网络中负责数据转发的设备，它根路由器通过路由表，记录了网络中不同目标当路由器接收到数据包时，它会解析数据包据目标地址将数据包发送到正确的路径，确地址的路径信息，并根据这些信息选择最佳中的目标地址，并在路由表中查找对应路径保数据能够顺利到达目的地路径进行数据转发，然后将数据包转发到下一跳设备静态路由手动配置网络结构简单管理员手动配置路由表，指定数适用于网络规模较小，网络拓扑据包的转发路径结构相对固定的场景安全性高灵活性低管理员可以精确控制数据包的转网络拓扑结构发生变化时，需要发路径，提高网络安全性手动修改路由配置动态路由自动更新适应性强

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22.动态路由协议允许路由器自动动态路由可以根据网络流量和发现网络拓扑的变化，并更新拓扑的变化，自动调整路由路路由表径，提高网络效率管理简便常见协议

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4.34与静态路由相比，动态路由不常用的动态路由协议包括RIP需要手动配置每个路由条目，、和，它们在不同OSPF BGP简化了网络管理工作的网络环境中应用广泛路由协议协议协议协议RIP OSPFBGP协议是一种简单的距离向量路由协议，协议是一种链路状态路由协议，适用协议是一种用于互联网自治系统的外RIP OSPFBGP主要用于小型网络于大型网络部网关协议，主要用于跨网络的路由协议RIP距离向量协议跳数网络拓扑基于距离向量算法，每个路由器维护一个距使用跳数作为距离指标，每个路由器定期向根据接收到的路由信息更新自己的路由表，离向量表邻居发送路由信息并向邻居传播协议OSPF开放式最短路径优先协议区域划分是内部网关协议（）之一，基将网络划分为不同的区域，不同区OSPF IGPOSPF于链路状态算法，用于在自治系统内路由域之间通过区域边界路由器进行通信信息使用算法计算最短路径，实区域划分可以有效降低路由更新流量，提OSPF Dijkstra现快速收敛，并提供路由信息认证机制高路由计算效率协议BGP边界网关协议路径矢量协议12连接不同自治系统的路由协议基于路径信息进行路由选择，，实现互联网的互联互通能够根据网络状况选择最佳路径灵活可配置安全性高34支持多种路由策略，可以根据通过认证机制和路由策略控制需求自定义路由配置，保障网络安全路由选择算法算法作用常见算法路由选择算法是路由器选择最佳距离向量算法和链路状态算法是路径的关键，确保数据包高效传两种主要的路由选择算法输算法比较距离向量算法简单易实现，链路状态算法则更准确，但复杂度更高链路状态算法拓扑图链路状态算法需要维护整个网络的拓扑信息计算距离每个路由器计算到所有其他网络的距离，并将结果广播到网络中更新路由表每个路由器收集到的信息更新自己的路由表，选择最短路径距离向量算法距离向量算法路由更新路由选择每个路由器维护一个距离向量表，存储到其路由器定期将自己的距离向量表发送给邻居路由器根据距离向量表选择到达目的网络的他网络的距离信息和下一跳路由器信息，接收邻居的距离向量表并更新自己的表最佳路径，选择距离最短的路径层次路由提高效率增强安全性通过将路由器划分成不同的层级，可以简层次路由可以有效隔离不同层级的网络，化路由配置和管理，提高路由效率提高网络安全性例如，将路由器分为核心层、汇聚层和接例如，核心层可以配置更严格的安全策略入层，可以根据网络规模和需求进行灵活，防止恶意攻击入侵内部网络部署交换机工作原理交换机是一种网络设备，用于连接网络中的不同设备，例如计算机、服务器和打印机交换机的工作原理是基于地址，它通过学习网络设备的MAC MAC地址并建立地址表来实现数据转发MAC当交换机收到一个数据包时，它会检查数据包中的目标地址MAC，并在地址表中查找相应的端口MAC如果找到目标端口，交换机就会将数据包转发到该端口；如果找不到目标端口，交换机就会将数据包广播到所有连接的端口交换机转发机制数据帧接收数据帧转发交换机接收来自网络设备的帧数据，并提取目标地址交换机将数据帧转发到对应端口，完成数据帧的传输MAC123地址查找MAC交换机检查其地址表，查找目标地址的端口信息MAC MAC技术VLAN虚拟局域网是一种将物理网络划分为多个逻辑网络的技术，可以提高网VLAN络安全性、简化网络管理并提高网络性能每个是一个独立的广播域，内的设备可以相互通信，VLAN VLAN而外的设备无法直接访问VLAN工作原理VLAN使用标签来识别网络流量所属的，标签由协议VLAN VLAN

802.1Q定义，并被添加到数据帧的帧头中交换机根据标签进行转发，确保同一内的流量能够互相访问VLAN，而不同之间的流量无法互相访问VLAN路由器工作原理路由器是网络的交通警察，负责将数据包从源主机发送到目标主机“”路由器通过路由表来判断数据包应该发送到哪个接口，并根据目标地址选择合适的路径路由器内部使用各种协议和算法，例如、和，来更新路由表并实RIP OSPFBGP现最优路径选择路由器转发机制接收数据包1路由器接收来自网络的数据包IP查找路由表2路由器根据数据包目的地址查找路由表选择最佳路径3路由器选择最佳路径转发数据包封装数据包4路由器封装数据包并发送到下一跳路由器根据数据包的目的地地址和路由表信息，选择最佳路径转发数据包到下一跳设备IP路由器接口配置接口类型配置地址配置IP12配置接口类型，例如以太网接为接口分配地址，确保路由IP口、串行接口等器能够与其他网络设备通信子网掩码配置其他配置34配置子网掩码，用于区分网络其他配置包括接口描述、速度地址和主机地址和双工模式等路由器防火墙安全保护访问控制入侵检测数据安全阻止来自外部网络的恶意访问控制网络访问权限，限制特定监测网络流量，识别并阻止潜保护敏感数据，防止数据泄露，保护内部网络安全用户或设备的访问在的攻击行为和非法访问网络地址转换NAT地址转换端口映射动态NAT允许私有网络中的设备使用公共地可以将内部网络端口映射到外部网络动态为每个连接分配一个公共地NAT IPNAT NATIP址访问互联网，同时保护私有网络的安全性端口，允许外部设备访问内部网络服务址，提高地址利用率并简化网络管理端口转发端口转发功能访问控制端口转发允许用户将外部网络的端口转发可以用于控制哪些端口连接请求转发到内部网络的特定可以访问内部网络，从而提高网端口络安全性应用程序访问端口转发可以用于允许外部网络访问内部网络中的特定应用程序，例如服务器或数据库服务器Web路由器管理远程管理状态监控配置管理备份恢复通过网络管理协议（如、实时监控路由器运行状态、网配置路由器参数、网络策略、定期备份路由器配置信息，以SSH）远程访问路由器络流量、连接数等信息安全设置等防数据丢失Telnet路由故障诊断路由器状态检查1查看路由器运行日志和状态网络连通性测试2使用命令测试网络连通性ping路由表分析3检查路由表是否正确配置网络流量监控4监控网络流量以识别异常路由故障诊断是一个复杂的过程，需要根据具体情况选择合适的诊断方法通过仔细检查路由器状态、网络连通性、路由表和网络流量等信息，可以有效定位故障原因，并采取措施进行修复路由优化路径优化负载均衡

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2.12寻找最佳路由路径，减少网络将网络流量分散到多个路径，延迟，提高数据传输效率避免单点故障，提高网络稳定性带宽优化策略路由

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44.通过调整带宽分配，优化网络根据特定规则进行路由选择，资源利用，提高网络性能例如优先级策略，提高网络安全性和效率路由安全防火墙安全审计VPN路由器内置防火墙，阻止恶意流量访问网络虚拟专用网络，加密数据传输，保护数据安定期进行安全审计，识别和修复安全漏洞全总结与展望地址和路由技术是网络基础的基石，也是网络管理和运维的核心内容IP未来，随着网络规模和复杂度的不断增长，地址管理、路由优化、网络安全等IP领域将面临新的挑战，需要不断探索和创新。