3网络层

网络层

功能：
定义了基于IP协议的(逻辑地址)。
连接不同的媒介类型(如电脑和手机，ipad，服务器这些媒介)。
选择数据通过(网络的最佳路径)。
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ICMP协议

通过IP数据报传送,来发送错误和控制信息。

定义了很多信息类型,例如常见的ping反馈结果:
目的地不可达 Destination host unreachable(目标主机不可达)
TTL 超时 Request timed out(请求时间超时)
信息请求/应答 Reply from 目标地址(连接建立成功)
地址请求/应答
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ICMP检测双向通路的连通性，ping命令用的就是ICMP这个协议！

ping [-t] [-l 字节数] 目标IP或主机名
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路由

定义：将数据包从一个网络发送到另一个网络。
需要依靠路由器来完成。
路由器只关心网络的状态,决定最佳路径！
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路由器工作原理（怎么工作）

主要完成下列事情：
识别数据包的源IP地址(主要用于策略路由)
识别数据包的目标IP地址
在路由表中发现可能的路径
选择路由表中，到达目标最好的路径！
维护和检查路由信息
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根据路由表选择最佳路径！

每个路由器都维护着一张路由表,这是路由器转发数据包的关键。

每条路由表记录指明了: 到达某个子网或主机应从路由器的哪个物理接口发送,通过此接口可到达该路径的下一个路由器的地址(或直接相连网络中的目标主机地址)
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如何获得路由表？

静态、默认路由
由管理员在路由器上(手工指定)！
适合分支机构、家居办公等(小型网络)！

动态路由
根据网络拓扑或流量变化,由路由器通过路由协议(自动设置)！
适合ISP服务商、广域网、园区网等(大型网络)！
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直连路由 C表示 给路由配置IP并开启接口后，自动生成
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静态路由

特点：
由管理员手工配置,为单向条目。
通信双方的边缘路由器都需要指定,否则会导致数据包有去无回！

配置静态路由，如果下一跳写错了，只要是该路由有的网段，就能生效，可以在show ip route 时看到。配置错误，必须删掉，在前面加no

静态路由 S表示
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配置静态路由

使用 ip route 命令，指定到达IP目的网络。

格式:
Router(config)#ip route 目标网络ID 子网掩码 下一跳
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默认路由

是一种特殊的静态路由
默认路由的目标网络为 0.0.0.0 0.0.0.0 可匹配任何目标地址!
只有当从路由表中找不到任何明确匹配的路由条目时,才会使用默认路由,一般在企业网关出口使用
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三层交换

作用：实现VLAN间通信
三层交换=二层交换+三层转发
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虚接口 (交换虚拟接口，SVI)

定义：在三层交换机上配置的VLAN接口
作用：实现VLAN间通信

Switch(config)# interface vlan vlan-id
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虚接口配置：

创建所需VLAN
为每个VLAN配置IP地址
启用SVI接口
启用三层交换机的IP路由功能
如果需要,配置三层交换机的动态或静态路由
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在三层交换机上，启用(路由功能)！
Switch(config)# ip routing

配置虚接口的IP
Switch(config)# interface vlan vlan-id
Switch(config-if)# ip address ip_address netmask
Switch(config-if)# no shutdown
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三层交换机上的(路由接口)！

其物理接口默认是二层接口 (switchport)
可转换为三层接口 (no switchport)
转换为三层接口后,该接口不属于任何VLAN,可以像路由器接口一样使用！
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配置路由接口
Switch(config-if)# no switchport

在三层交换机上配置Trunk并指定接口封装为802.1q（先封装，再配trunk）
Switch(config)#in f0/24
Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q 封装
Switch(config-if)#switchport mode trunk 配置Trunk
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动态路由

基于ospf这个(动态路由协议)实现，
ospf全称为Open Shortest Path First (开放式最短路径优先)
适合大中型网络使用！

特点：减少管理任务，占用网络宽带
S*表示动态路由 #其中*是通配符，代表任意都匹配

原理：
配置接口IP地址后，路由表中生成直连路由；
不需要手工写路由,路由器之间能够自己互相学习!
更新路由信息，根据拓扑变化及时做出反映。

会自动选择最佳线路：
邻居列表
链路状态数据库
路由表
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OSPF区域：
为适应大型的网络,OSPF在内网划分多个区域
每个OSPF路由器只维护所在区域的完整链路状态信息。

区域ID
可以表示成一个十进制的数字
也可以表示成一个IP

骨干区域Area 0
负责区域间路由信息传播

ospf这个进程是1
ospf区域从0开始
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配置：

启动OSPF路由进程
Router(config)# router ospf process-id
进程是1

指定OSPF协议运行的接口和所在的区域
Router(config-router)# network address inverse-mask area area-id
ip地址 反掩码 区域号
反掩码是把掩码反过来写，0代表关心，严格匹配。255代表不匹配。
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在三层交换机和路由器上分别启动ospf.
然后宣告各自所在的直连网段.

router ospf 1
network 网络ID 反掩码 area 0
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2台交换机互连，中间的链路一般都是trunk！

三层交换机：
创建vlan
vlan1开启路由功能 (ip routing)
为每个vlan配IP，并且把接口加入相应vlan
先封装，再配置trunk。

变成路由接口 no switchport

二层交换机：创建vlan，并且把接口加入相应vlan，配置trunk。
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企业网关出口。出口可以用默认路由，回来不可以用！

路由循环，不会无止境的下一跳，因为有ttl，每经过一个路由就 -1 ，减到0就不继续发送该数据包了。

内网不用宣告外网信息，不用默认路由