CCNA学习笔记三——TCP/IP和VLSM

1. TCP/IP参考模型

  • 传输控制协议(TCP)

    面向连接、可靠传输、支持流控及窗口机制(HTTP、FTP等)

  • 用户数据报协议(UDP)

    无连接、尽力而为的传输、无流控及窗口机制(TFTP、DNS、DHCP等)

  • 端口号

    逻辑端口,可用范围为1-65535,用来区分主机服务,源端口随机分配(一般为系统中未使用的且大于1023),目标端口号使用知名端口(服务端应用服务的进程接口,如HTTP 80端口)。

2. TCP可靠连接和滑动窗口机制

  • TCP三次握手、四次挥手

  • TCP滑动窗口机制

    窗口大小(win)决定了在收到确认前可以发送的字节数

3. IP报文

  • IP报文格式

  • ARP协议(Arp Request,Arp Reply)

    将IPv4地址解析为MAC地址(ARP表)、维护映射的缓存。

    常用命令:arp -a,show arp

  • 常用工具

    ping(ICMP),traceroute/tracert

4. VLSM(可变长度的子网掩码)

4.1 什么是IP地址

  • 在IP网络中,通信节点需要有一个唯一的IP地址

  • IP地址用于IP报文的寻址以及标识一个节点

  • IPv4地址一共32bits,使用点分十进制的形式表示

4.2 IP地址的类别(网络部分、主机部分)

  • D类:用于组播

  • E类:科学研究

  • 127网段:本地回环测试

  • 私有地址:

    10.0.0.0~10.255.255.255(10.0.0.0/8);

    172.16.0.0~172.31.255.255(172.16.0.0/12);

    192.168.0.0~192.168.255.255(192.168.0.0/16);

  • 网络地址:指代网络的地址。在网络的 IPv4 地址范围内,最小地址保留为网络地址。此地址的主机部分的每个主机位均为0。

  • 广播地址:用于向网络中的所有主机发送数据的特殊地址。广播地址使用该网络范围内的最大地址。即主机部分的各比特位全部为1的地址。

  • 主机地址:可分配给网络中终端设备的地址。

4.3 网络掩码(Netmask)

1.为什么要划分子网?
  • IP地址空间只能按照默认的类别使用,例如一个B类地址,默认掩码为 255.255.0.0,意味着这个地址空间里有2的16次方个IP,并且该网络号只能用于一个广播域;

  • IP地址空间的极大浪费;

  • 一个广播域中PC数量过于庞大,网络可能被广播报文消耗大量的资源。

2.掩码使用
  • 网络掩码与IP地址搭配使用,用于描述一个IP地址中的网络部分及主机部分。

  • 网络掩码32bits,与32bits的IP地址一一对应,掩码中为1的位对应IP地址中的网络位,掩码中为0的位对应IP地址中的主机位.

3.子网划分

定义:通过子网掩码借助主机位实现网段切割的过程

子网划分图

  • 计算过程

    1.假设n为主机位、m为借用的主机位、k为子网数。则2^n-2为每个子网我可用主机数,2^m >= k

    2.首先,根据最大主机数所有子网,计算出需要的主机位(如2^n-2 >= 100得出n=7)

    3.算出借用的主机位数:m = 32-n-网络位

    4.按需求划分子网IP段

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