玄子Share-网络层协议介绍

玄子Share-网络层协议介绍

IP 地址

• 主机唯一的标识，保证主机间正常通信
• 一种网络编码，用来确定网络中一个节点
• IP地址由32位二进制（32bit）组成

11010010.01001001.10001100.00000110 = 210.73.140.6  # 便于记忆
1

IP 地址的组成

• IP地址由两部分组成
  • 网络部分（NETWORK）
  • 主机部分（HOST）

192.168.0.25  # 192.168.0：网络部分  # 25：主机部分
1

IP地址的分类

IP地址分为A、B、C、D、E五类，每一类有不同的划分规则

127又称为本机回环地址，通常利用在本机上 ping 此地址来检查TCP/IP协议安装是否正确

A、B、C 三类IP地址的组成

• 网络部分（NETWORK）

• 主机部分（HOST）

• A类地址：第1个8位组为网络部分，其余3个8位组为主机部分

• B类地址：前2个8位组为网络部分，后2个8位组为主机部分

• C类地址：前3个8位组为网络部分，最后一个8位组为主机部分

私有地址

• 满足企业用户在内部网络中使用的需求
• 私有地址不能在 Internet 上使用

三类私有地址

• A类：10.0.0.0~10.255.255.255
• B类：172.16.0.0~172.31.255.255
• C类：192.168.0.0~192.168.255.255

从用户的使用角度 IP 地址分为两类

• 共有地址（应用于Internet外部网络，需要向电信、联通、移动等、运营商租用，需要付费才能使用）

• 私有地址（应用于公司内部的局域网，无需付费，直接可以使用）

子网掩码

子网掩码介绍

• 用来确定IP的网络地址
• 32 个二进制位
  • 对应 IP 地址的网络部分用 1 表示
  • 对应 IP 地址的主机部分用 0 表示
• IP 地址和子网掩码作逻辑与运算得到网络地址
  • 0 和任何数相与都等于 0
  • 1 和任何数相与都等于任何数本身

A、B、C三类地址的默认子网掩码

• A类：255.0.0.0
• B类：255.255.0.0
• C类：255.255.255.0

网络测试工具

• 使用 ipconfig 命令查看本机网络配置信息

• 使用 ping 命令诊断网络连接

  • ping 127.0.0.1：验证本地计算机上是否正确地配置了TCP/IP
  • ping 本地计算机的IP地址：验证其是否已正确地添加到网络中
  • ping默认网关的IP地址：验证默认网关是否正常工作，是否可以与本地网络上的主机进行通信
  • ping远程主机的IP地址：验证是否可以通过路由器进行通信

配置 IP 地址

设备配置的准备工作

空闲一段时间后，重回初始界面的问题

switch(config)#line con 0
switch(config-if)#exec-timeout 0 0
1
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控制台消息打断输入的处理

switch(config)#line con 0
switch(config-if)#logging synchronous
1
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禁用DNS查询

switch(config)#no ip domain-lookup
1

一键配置

en
conf t
no ip domain-lo
line con 0
logg syn
exec-timeout 0 0
exit

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路由器配置 IP 地址

Router(config)#interface fastethernet 0/1
Router(config-if)#ip address ip-address subnet-mask | ip add ip-address subnet-mask
Router(config-if)#no shutdown | no shut
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交换机配置 IP 地址

Switch(config)#interface vlan 1
Switch(config-if)#ip address ip-address subnet-mask
Switch(config-if)#no shutdown
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查看 IP 接口信息

Router#show ip interface brief | sh ip int br
Interface              IP-Address      OK? Method Status                Protocol 
FastEthernet0/0        192.168.10.1    YES manual up                    up 
FastEthernet0/1        unassigned      YES unset  administratively down down 
Vlan1                  unassigned      YES unset  administratively down down
Router#
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可用 IP 地址

192.168.10.0 255.255.255.0

192.168.10.1~192.168.10.255（256个）

192.168.10.0（网络地址或网段）

192.168.10.255（广播地址）

192.168.10.1~192.168.10.245（可用的主机地址254个）

路由器的每个接口都代表一个网段

• f0/0接口地址是192.168.10.1（192.168.10.0网段）
• f0/1接口地址192.168.20.1（192.168.20.0网段）

IP 数据包格式

协议字段

ICMP协议

ICMP是一个“错误侦测与回馈机制”，通过IP数据包封装的，用来发送错误和控制消息

ICMP协议的封装

• ICMP协议属于网络层协议
• ICMP数据的封装过程

Ping命令

ping 命令的基本格式为

C：\>ping  [–t] [-l 字节数] [-a] [-i] IP_Address | target_name
1

• -t 参数会一直不停的执行ping
  • 调试故障或需进行持续连通性测试时应用
  • Ctrl+C可以中断命令
• -a 参数可以显示主机名称
• -l 参数可以设定ping包的大小
  • 单位为字节
  • 可用于简单测试通信质量

ARP 协议概述

• 局域网中主机的通信

  • IP地址与MAC地址

• 什么是ARP协议

  • Address Resolution Protocol，地址解析协议
  • 将一个已知的IP地址解析成MAC地址

• IP地址解析为MAC地址

  • PC1发送数据给PC2，查看缓存没有PC2的MAC地址
  • PC1发送ARP请求消息（广播）
  • 所有主机收到ARP请求消息
    • PC2回复ARP应答（单播）
    • 其他主机丢弃
  • PC1将PC2的MAC地址保存到缓存中，发送数据

ARP相关命令

Windows系统中的ARP命令

• arp -a：查看ARP缓存表
• arp -d：清除ARP缓存
• ARP绑定

Cisco系统中的ARP命令

• 查看ARP缓存表

  • Router#show arp
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• 清除ARP缓存

  • Router#clear arp-cache
    1

• ARP绑定

  • Router(config)#arp 1.1.1.1 0011.1111.1111 arpa
    Router#show arp 
    Protocol  Address     Age (min)   Hardware Addr   Type        Interface
    Internet  1.1.1.1             -              0011.1111.1111    ARPA
    Internet  10.0.0.2           4             001f.cab6.c959    ARPA    FastEthernet0/1
    Internet  10.0.0.1           -              001f.caff.1041      ARPA    FastEthernet0/1
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ARP原理演示

需求分析

• 对等网的环境
• PC1和PC2第一次通信

实现步骤

• 使用ipconfig /all查看PC1和PC2的MAC地址
• 用“arp -a”查看ARP缓存
• 在PC1上ping PC2后,再用“arp -a”查看ARP缓存表

ARP 攻击原理

• 欺骗其他所有计算机
• 欺骗被攻击计算机
• ARP欺骗网关
• ARP欺骗主机

利用ARP欺骗管理网络

• 通过网络监控机软件管理网络
  • 设置监控范围
  • 进行网络管理
  • 验证效果

ARP故障处理

• 需求分析
  • Benet 公司突然无法正常上网
  • 发现主机 ARP 缓存表中网关的MAC地址不正确

绑定ARP

在主机和网关设备上绑定ARP

• 主机绑定ARP

  • netsh interface ipv4 show neighbors
    netsh interface ipv4 set neighbors 11 10.0.0.178 00-1a-e2-df-07-41
    1
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• 网关路由器绑定ARP

  • Router(config)#arp 10.0.0.95 0013.240a.b219 arpa f0/0
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• 交换机绑定ARP

  • Switch(config)#arp 10.0.0.12 90fb.a695.4445 arpa f0/2
    Switch(config)#arp 10.0.0.178 001a.e2df.0741 arpa f0/1
    Switch(config)#arp 10.0.0.95 0013.240a.b219 arpa f0/3
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开启防火墙

使用ARP防火墙，自动抵御ARP欺骗和攻击

• 在主机B上开启ARP防火墙
• 在主机A上开启长角牛网络监控机，模拟ARP病毒发作
• 查看ARP防火墙统计数据的变化
• 在主机B上测试与网关的连通性

查找ARP攻击的计算机

• MAC地址为真实计算机地址

  • 查看网络信息记录表迅速定位计算机

• MAC地址为虚假地址

  • 查看交换机的MAC地址表，确定此MAC所属端口

  • Switch#show mac address-table address 001f.caff.1003
              Mac Address Table
    -------------------------------------------
    Vlan    Mac Address       Type            Ports
    ----       -----------                --------          -----
       1       001f.caff.1003    DYNAMIC     Fa0/1
    Total Mac Addresses for this criterion: 1
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ARP 攻击与欺骗的区别

• arp 攻击：公司内部网络瘫痪，公司内部所有 PC 无法访问互联网，即网络中断
• arp 欺骗：公司内部网络正常运行，可以正常访问互联网，但通过攻击主机窃取用户通信数据
• 实现原理：均是通过伪装 arp 应答，实现 arp 的攻击与欺骗

玄子Share-网络层协议介绍 2024-02-26