# 運維小白的成長日記第六天-基礎網絡構建OSI七層模型-網絡層基礎知識#
基礎網絡構建OSI七層模型-網絡層基礎知識#
今天和大家分享一下OSI七層模型中的網絡層基礎知識。
一、網絡層功能：
1、定義邏輯地址（IP地址）
2、選擇最佳路徑（路由）
二、IP包頭結構（快遞單子）
主要的字段：
（1）版本：ipv4
（2）TTL：Time To Live生存時間。以秒為單位，但實際上是每經過一個路由器（或同等設備）就減1。TTL起始值一般是64或128或255。
（3）協議號：表明數據包內封裝的數據類型。如果IP包內是TCP數據，寫為6，如果是UDP，寫為17（十六進制數）
（4）源和目標地址：IP地址
三、ICMP：Internet控制消息協議
1、PING命令采用的是ICMP協議
2、ICMP消息類型
（1）發送端執行ping命令，發送的ICMP消息叫echo-request
（2）接收端回應，發送的ICMP消息叫echo-reply
（3）如果發出ping請求後，一直沒有得到回應，將會出現請求超時timeout
（4）如果直接出現目標不可達，原因是沒有設置網關
3、ping命令使用
（1）默認ping發送4個包
（2）無限ping，直到按ctrl+c結束
ping -t 172.163.100.143
（3）通過ping地址，獲得IP地址對應的主機名（不一定成功）
ping -a 172.163.100.143
（4）ping發送的數據包大小為6000字節
ping -l 6000 172.163.100.1
4、PING的響應時間。
（1）如果是有線網絡，PING網關的響應時間一般低於1ms；如果是無線網絡，一般是1-3ms
（2）PING遠程主機，如果在30ms以內，網絡質量良好；如果達到50-60ms，也可以接受。如果達到100ms以上，延遲將會比較大。
四、ARP：地址解析協議
1、作用：將IP地址解析為MAC地址
2、網絡中通信的時候，我們只需要知道對方的IP地址。但是主機在和目標通信時，數據到達數據鏈路層進行封裝成幀的時候，還需要目標MAC地址。ARP負責進行IP地址到MAC地址的解析
3、ARP的工作方式是：廣播
4、查看主機ARP緩存
arp -a
5、註意：廣播不能跨過路由器。ARP以廣播方式工作，所以，如果主機與遠程其他主機通信，就不能獲得目標的MAC地址，它要獲得的是網關的MAC地址。
6、跨路由器通信，源和目標的IP地址不變，MAC地址改變。
練習：
PC1: 192.168.1.10/255.255.255.0/192.168.1.1
PC2:192.168.1.20/255.255.255.0/192.168.1.1
PC3:192.168.2.10/255.255.255.0/192.168.2.1
[Huawei]interface GigabitEthernet 0/0/0
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.2.1 255.255.255.0
五、路由route
1、動詞：選擇路徑（把數據包路由到XX）
2、名詞：路徑（有沒有到達XX的路由？）
3、網絡通信過程
（1）如果發送方和接收方處於同一網絡，那麽直接發送
（2）如果發送方和接收方處於不同網絡，發送主機先把數據發送至網關（如PC1與PC3通信）
（3）路由器根據路由表轉發數據包。如果路由器不知道目的地，則將數據包丟棄。
4、網關：路由器接口上的IP地址，就是網絡的網關。局域網主機上網的時候，不管訪問哪個站點，都要把數據先發送到路由器，路由器連主機這一側的IP地址就是網關。
5、路由器連接不同網絡，所以路由器的每個端口IP地址，都是不同網段的地址。
六、路由器工作原理
（1）路由器根據路由表，決定如何轉發數據包
（2）路由表中存儲著到達目標的最佳路徑
目標網絡 | 我發給誰 | 從我哪個口發出 |
192.168.10.0/24 | 192.168.1.2 | e0/0/1 |
目標網絡
我發給誰
從我哪個口發出
192.168.10.0/24
192.168.1.2
e0/0/1
（3）路由器只關心網絡，不關心具體的IP地址
七、路由表的形成
1、直連路由：將路由器端口配置上IP地址，路由表中就會標識到達該網絡是直連的
192.168.1.0/24 Direct D 192.168.1.1 GigabitEthernet 0/0/0
2、不直連路由：
（1）可以由管理員手工錄入（靜態路由、缺省路由）
（2）可以由路由器自動學習（需要配置路由協議）
八、數據發送流程
1、PC1發送數據到PC2，首先PC1發現PC2與自己不是同一網絡，那麽它要將數據發往路由器（網關192.168.1.1）
2、PC1將數據發網關時，要先獲得網關的MAC地址，所以采用ARP協議獲得。
3、PC1目標IP寫上192.168.2.10，源IP寫上192.168.1.10。目標MAC寫的是網關GE0/0/0的MAC地址，源MAC寫的是自己的MAC
4、交換機收到數據幀，看到幀的目標MAC地址是網關192.168.1.1的MAC地址。交換機查找自己的MAC地址表，然後將幀從e0/0/1發出
5、路由器收到數據後，看到數據包的目標IP地址是192.168.2.10。它將查看自己的路由表，路由表表明如果把數據發往192.168.2.0/24網絡，只要把數據從g0/0/1發出即可
6、交換機收到數據幀，檢查幀的目標MAC地址以及自己的MAC地址表，將幀從e0/0/2發出。
九、路由的分類
1、直連路由（接口配置IP即出現）
2、靜態路由（管理員手工配置），缺省路由可以看作是特殊的靜態路由
3、動態路由（通過路由協議自動學習）
十、靜態路由
1、如果需要PC1能PING通192.168.2.2，需要讓R2知道如何把數據發回到192.168.1.0/24網絡
[R2]ip route-static 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1
2、如果希望PC1能PING通192.168.3.10，需要讓R1知道如何把數據發送到192.168.3.0/24網絡
[R1]ip route-static 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2
十一、結論
配置靜態路由時，如果需要路由器能訪問所有網段，就必須在路由器上配置到達所有網絡的路由。
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