网络系统集成技术与实训

1、网络系统集成技术与实训网络系统集成技术与实训 主编主编 孙卫佳孙卫佳第第1章章 概概 述述 网络系统集成的提出网络系统集成的提出 网络系统集成的主流技术网络系统集成的主流技术 网络系统集成的原那么网络系统集成的原那么 网络系统集成的工程管理网络系统集成的工程管理 网络系统集成方案实例网络系统集成方案实例 实训内容实训内容 本章小结本章小结 理论环节 了解网络系统集成的定义 理解网络系统集成的主要思想 掌握网络系统集成的主流技术 熟练掌握网络系统集成的内容、步骤、方法 实践环节 了解网络系统集成的内容 理解网络系统集成的步骤 掌握网络系统集成解决方案的编写方法网络系统集成的提出网络系统集成的提出

2、关于计算机网络的一些问题关于计算机网络的一些问题一、有关计算机网络使用的问题一、有关计算机网络使用的问题二、性能价格比问题二、性能价格比问题三、网络的可管理和易扩充性问题三、网络的可管理和易扩充性问题1.1.2 网络系统集成网络系统集成一、网络系统集成的概念一、网络系统集成的概念 系统系统System：由相互作用和相互依赖的假：由相互作用和相互依赖的假设干组成局部结合而成的，具有特定功能的有设干组成局部结合而成的，具有特定功能的有机整体。机整体。 集成集成Integration：一个整体的各局部之间：一个整体的各局部之间能彼此有机地和协调地工作，以发挥整体效益，能彼此有机地和协调地工作，以发挥

3、整体效益，到达整体优化的目的。到达整体优化的目的。 目前，关于网络系统集成没有一个统一的概念，目前，关于网络系统集成没有一个统一的概念，一般可理解为根据用户的需求，优选各种网络一般可理解为根据用户的需求，优选各种网络技术和产品，然后将各个别离的子系统连接成技术和产品，然后将各个别离的子系统连接成一个完整、可靠、经济和有效的计算机网络的一个完整、可靠、经济和有效的计算机网络的过程。过程。 二、为什么需要网络系统集成为什么需要网络系统集成三、网络系统集成的主要内容三、网络系统集成的主要内容网络系统集成主要包括以下几个方面：1、网络硬件的集成2、网络软件的集成3、数据和信息的集成4、技术与管理的集成

4、5、人与组织机构的集成四、网络系统集成的步骤四、网络系统集成的步骤1、网络系统集成商充分了解用户的需求；、网络系统集成商充分了解用户的需求；2、网络系统集成商与用户一起对需求进行、网络系统集成商与用户一起对需求进行复审，直到通过为止；复审，直到通过为止；3、根据复审后的用户需求设计解决方案；、根据复审后的用户需求设计解决方案；4、用户、专家对解决方案进行审核，提出、用户、专家对解决方案进行审核，提出改进意见；改进意见；5、网络系统集成商根据反响意见重新设计、网络系统集成商根据反响意见重新设计解决方案，再次提交审核，直到通过为解决方案，再次提交审核，直到通过为止；止；6、根据解决方案制定工程实施

5、方案；7、网络系统集成商与用户一起复审工程实施方案，直到通过为止；8、工程实施；9、系统测试；10、工程验收；11、系统的使用、维护和培训。网络系统集成的主流技术网络系统集成的主流技术综合布线系统综合布线系统 局域网技术局域网技术局域网模型局域网模型生成树协议生成树协议快速以太网通道快速以太网通道虚拟局域网虚拟局域网访问控制列表访问控制列表广域网技术广域网技术网络互连技术网络互连技术网络系统集成的原那么网络系统集成的原那么 一、可用性原那么一、可用性原那么二、可靠性原那么二、可靠性原那么三、先进性原那么三、先进性原那么四、可管理性原那么四、可管理性原那么五、易扩充性原那么五、易扩充性原那么六、

6、平安性原那么六、平安性原那么七、高性能价格比原那么七、高性能价格比原那么网络系统集成的工程管理网络系统集成的工程管理工程管理工程管理 网络系统集成的文档网络系统集成的文档网络系统集成工程一般包括如下的文挡：网络系统集成工程一般包括如下的文挡：1、工程合同、工程合同2、工程解决方案、工程解决方案3、工程实施方案、工程实施方案4、工程变更会谈纪要、工程变更会谈纪要5、工程验收文档、工程验收文档网络系统集成的方案结构网络系统集成的方案结构网络系统集成方案实例网络系统集成方案实例某市会计核算中心网络某市会计核算中心网络系统集成技术方案系统集成技术方案 图图 1-1 某市会计核算中心网络拓扑图某市会计核

7、算中心网络拓扑图图图 1-2 分站局域网拓扑图分站局域网拓扑图实训内容实训内容熟练掌握网络系统集成工程的组1.6.2 熟练掌握网络系统集成工程的解决方案1.7 本章小结本章小结 在计算机网络的建设和使用中会遇到诸如网络速度太慢、故障难以定位等许多问题，而网络系统集成是建好计算机网络的一个有效的手段。所谓网络系统集成是根据用户的需求，优选各种网络技术和产品，然后将各个别离的子系统连接成一个完整、可靠、经济和有效的。 计算机网络的过程，网络系统集成主要包括网络硬件的集成、网络软件的集成、数据和信息的集成、技术和管理的集成、人与组织的集成等。目前网络系统集成的技术很多，开展也很快，其主流技术有综合布

8、线、主流局域网技术标准、局域网模型、生成树协议、快速以太网通道、虚拟局域网和访问控制列表等。 在网络系统集成过程中，要遵循可用性、可靠性、先进性、可管理性、易扩充、平安性、高性能价格比等原那么。在网络系统集成的建设中，要有确定的解决方案、完整的文档，并且要有工程管理，包括对施工方案的管理、工期的管理、质量的管理、原材料的管理、人员的组织、现场的管理以及与工程委托方的协调。第第2章章 综合布线综合布线引言引言2.2 为什么采用综合布线系统为什么采用综合布线系统2.3 综合布线系统的组成综合布线系统的组成2.4 综合布线系统的设计等级综合布线系统的设计等级2.5 综合布线系统标准及测试综合布线系统

9、标准及测试2.6 综合布线系统的介质综合布线系统的介质 综合布线系统的电磁干扰及防护综合布线系统的电磁干扰及防护2.8 网络布线中应注意的问题网络布线中应注意的问题 2.9 综合布线系统要点综合布线系统要点2.10 实训内容实训内容2.11 本章小结本章小结理论环节 了解三种综合布线系统的根本配置及优缺点 理解综合布线系统的标准 掌握综合布线系统组成，综合布线系统要点 熟练掌握综合布线系统的选型、方案设计以及测试实践环节 掌握EIA/TIA-568B和EIA/TIA-568A标准 熟练掌握RJ45接线方法2.1 引引 言言2.2 为什么采用综合布线系统为什么采用综合布线系统2.2.1 综合布线

10、系统的产生综合布线系统的产生 2.2.2 综合布线系统的优越性综合布线系统的优越性1、兼容性、兼容性2、开放性、开放性3、灵活性、灵活性4、可靠性、可靠性5、经济性、经济性6、先进性、先进性2.3 综合布线系统的组成综合布线系统的组成 综合布线系统由工作区子系统、水平子系统、管理子系统、垂直干线子系统主干线子系统、建筑群子系统和设备间子系统构成，其组成如图2-2所示。图图2-2 综合布线系统组成示意图综合布线系统组成示意图工作区子系统工作区子系统图图2-3 工作区布线子系统示意图工作区布线子系统示意图1图图2-4 工作区布线子系统示意图工作区布线子系统示意图2水平子系统水平子系统 连接工作区子

11、系统和垂直干线子系统的那一局部称为水平子系统，它是从RJ45插座开始到管理子系统的配线架，结构一般为星型，将干线系统线路延伸到用户工作区。 水平子系统的特点是水平布线通常在同一楼层上，并且水平布线必须端接于安装在墙上或地板上的信息插座上，另一端那么端接在干线接线间、卫星接线间或设备机房的管理配线架上，但配线架系统不属于水平子系统而属于管理子系统。水平子系统有如下设计和维护要点：水平子系统有如下设计和维护要点：1、水平干线子系统用线一般为双绞线2、长度一般不超过90米；3、用线必须走线槽，如果有天花板，在天 花板吊顶内布线，尽量不走地面线槽；4、线槽采用无毒、阻燃、防鼠材料；5、用3类双绞线传输

12、速率可达16Mbps，用 5类双绞线传输速率可达100Mbps；6、确定距效劳接线间距离最近的I/O位置；7、确定介质布线方法和线缆的走向路由；8、确定距效劳接线间距离最远的I/O位置；9、计算水平区所需线缆长度；10、要充分考虑到水平布线的重量，保证水平布线不下沉；11、线槽中要预留30%的空间。图图2-5 水平布线子系统示意图水平布线子系统示意图1信息点插座,距地面30cm入室的网线。在PVC暗管内图图2-6 水平布线子系统示意图水平布线子系统示意图22.3.3 管理子系统管理子系统 管理子系统是综合布线系统中非常重要的组成局部，正是由于管理子系统的存在，才实现了综合布线系统的灵活性。所谓

13、管理就是指线路的跳线连接控制，通过跳线连接可安排或重新安排线路路由，管理整个用户终端的灵活接入，从而实现综合布线系统的灵活性。 管理子系统有如下设计和维护要点：管理子系统有如下设计和维护要点： 1、配线架的配线对数可由管理的信息点、配线架的配线对数可由管理的信息点数决定；数决定；2、利用配线架的跳线功能，使布线系统、利用配线架的跳线功能，使布线系统具有灵活、多功能的能力；具有灵活、多功能的能力；3、管理子系统应该有足够的空间放置配、管理子系统应该有足够的空间放置配线架和网络设备线架和网络设备HUB、交换机等；、交换机等；4、有集线器、交换器的地方要配有专用、有集线器、交换器的地方要配有专用稳压

14、电源或稳压电源或UPS电源等；电源等；5、保持一定的温度和湿度，保养好设备；、保持一定的温度和湿度，保养好设备；6、管理子系统的设置应同时考虑到布线本钱和网络的半径；7、管理子系统所处的位置要具有良好的通风和散热条件；8、管理子系统的设备应采用明确、明显的标志，当通过跳线改变线路路由时，要及时更新标志；9、管理子系统所处的位置，除了摆放设备外要留出足够的空间，以便将来的维护；10、采用无毒、阻燃、防鼠材料。图图2-7 管理子系统示意图管理子系统示意图终端终端管理子系统2.3.4 垂直干线子系统垂直干线子系统 垂直干线子系统是综合布线系统的骨干，它提供建筑物的干线电缆，负责连接管理子系统到设备间

15、子系统，通常由主设备间如计算机房、程控交换机房至各层管理子系统所处的位置。 垂直干线子系统有如下设计和维护要点：垂直干线子系统有如下设计和维护要点：1、一般选用光缆，以提高传输速率，也可、一般选用光缆，以提高传输速率，也可以采用大对数电缆；以采用大对数电缆；2、电缆的拐弯处，不要直角拐弯，应有相、电缆的拐弯处，不要直角拐弯，应有相当的弧度不小于当的弧度不小于1200，以防光缆受，以防光缆受损；损；3、要防遭破坏。直埋电缆要防止挖路、修、要防遭破坏。直埋电缆要防止挖路、修路对电缆造成危害，架空电缆要防止雷路对电缆造成危害，架空电缆要防止雷击；击；4、确定每层楼和整幢大楼的垂直干线要求、确定每层楼

16、和整幢大楼的垂直干线要求和防雷击的设施；和防雷击的设施；5、在布线时要附着在一条贯穿弱电井的负重介质上；6、防止垂直干线子系统与其他电源线、信号线混杂一起；7、采用无毒、阻燃、防鼠材料；8、应预留足够的冗余线路。图图2-8 垂直干线子系统示意图垂直干线子系统示意图终端终端2.3.5 建筑群子系统建筑群子系统 建筑群子系统是将一栋建筑物中的电缆延伸到建筑群内的其他建筑物的通信设备和装置，用于实现建筑群之间的连接，事实上，建筑群子系统将不同建筑物内的管理子系统连接起来，提供建筑物之间的线路路由。 建筑群子系统设计和维护要点如下：建筑群子系统设计和维护要点如下： 1、建筑群子系统通常采用光纤、同轴电

17、缆、建筑群子系统通常采用光纤、同轴电缆和大对数电缆作为介质；和大对数电缆作为介质；2、采用地下电缆管道时，要在管道中保存、采用地下电缆管道时，要在管道中保存30%的空间或的空间或1-2个空闲管道；个空闲管道；3、要预留适当的冗余线路；、要预留适当的冗余线路；4、尽量不与动力电、照明电线路或其他信、尽量不与动力电、照明电线路或其他信号线混合布线，如必须如此，应与其他号线混合布线，如必须如此，应与其他线路平行布线，且保持至少线路平行布线，且保持至少30厘米的间厘米的间距；距；5、应选择抗拉强度较高的介质；6、光纤布线的角度大于1200；7、应选择具有无毒、阻燃、防鼠的外层介质；8、如在地沟、暖气管

18、道内布线，要充分考虑隔潮问题；9、如架空布线，一定要将介质附着在一具有承重能力的线缆上。 2.3.6 设备间子系统设备间子系统 设备间是指集中安装大型通信设备的场所，如PBX程控交换机、大型计算机、计算机网络通信中枢、主机等。设备间子系统由设备间的电缆、连续跳线架及相关支撑硬件、防雷电保护装置等构成。 设备间子系统有如下设计和维护要点：设备间子系统有如下设计和维护要点：1.设备间要有足够的空间保障设备的存放；设备间要有足够的空间保障设备的存放；2.设备间不应靠近大型电气设备，如发电设备间不应靠近大型电气设备，如发电机、电梯动力间等；机、电梯动力间等；3.要有良好的工作环境温度、湿度、通要有良好

19、的工作环境温度、湿度、通风、照明等；风、照明等；4.设备间的建设标准应符合机房的建设标设备间的建设标准应符合机房的建设标准。准。表2-1 综合布线系统与 配线系统的对应关系综合布线系统综合布线系统电话配线系统电话配线系统工作区子系统连接话机的用户线及话机终端部分水平子系统配线电缆或连接到用户出线盒的用户线部分管理子系统每层配线箱或电话分线盒部分干线子系统干线电缆 设备间子系统站内配线设备及电缆、导线连接部分建筑群子系统电缆保护箱及各建筑物之间的干线电缆 综合布线系统的设计等级综合布线系统的设计等级根本型综合布线系统 1、根本型综合布线系统的配置 2、根本型综合布线系统的特点增强型综合布线系统

20、1、增强型综合布线系统的配置 2、根本型综合布线系统的特点综合型综合布线系统 1、综合型综合布线系统的配置 2、综合型综合布线系统的特点 2.5 综合布线系统标准及测试综合布线系统标准及测试 综合布线系统标准 1、国内标准 2、国际标准 3、美国标准 4、欧洲标准 2.5.2 综合布线系统的测试一、结构上的测试一、结构上的测试二、连通性测试二、连通性测试三、性能上的测试三、性能上的测试 1、衰减、衰减 2、近端串扰、近端串扰 3、远端串绕、远端串绕 4、等效远端串绕、等效远端串绕 5、传输延迟、传输延迟 6、延迟偏离、延迟偏离 7、衰减串绕比、衰减串绕比8、综合近端串绕、综合近端串绕9、综合等

21、效远端串绕、综合等效远端串绕 2.6 综合布线系统的介质综合布线系统的介质 2.6.1 双绞线双绞线 一、屏蔽双绞线一、屏蔽双绞线STP 二、非屏蔽双绞线二、非屏蔽双绞线UTP 三、双绞线布线接口三、双绞线布线接口 1、普通线、普通线EIA/TIA-568B标准定义普通线的线序如下：序号序号 颜色色标颜色色标对应于对应于RJ11序号序号 1橙白橙白12橙 23白绿 34蓝 45白蓝 56绿 67白棕 78棕 8EIA/TIA-568A标准定义铰接线的线序如下： 序号序号 颜色色标颜色色标对应于对应于RJ11序号序号1白绿12绿 23白橙34蓝 45白蓝56橙 67白棕78棕 82.6.2 光纤

22、光纤 一、多模光纤和单模光纤一、多模光纤和单模光纤 二、光纤的规格二、光纤的规格 三、光纤布线的应用三、光纤布线的应用综合布线系统的电磁干扰及防护综合布线系统的电磁干扰及防护 2.7.1 加强布线系统内在的结构及材料的抗干扰性加强布线系统内在的结构及材料的抗干扰性 2.7.2 注重设备与传输线路离不同干扰源间距的影注重设备与传输线路离不同干扰源间距的影响响2.8 网络布线中应注意的问题网络布线中应注意的问题 2.8.1 设计阶段设计阶段 2.8.2 施工阶段施工阶段 2.8.3 检查验收阶段检查验收阶段2.9 综合布线系统要点综合布线系统要点 2.9.1 选择一组综合布线系统选择一组综合布线系

23、统的标准或标准的标准或标准 1、CESC72：95、ISO/IEC 11801：1995 2、ANSI/TIA/EIA-568-A-1:1997 3、ANSI/TIA/EIA-568-A：1998 5、ANSI/TIA/EIA-568-A-2:1998 6、ANSI/TIA/EIA-568-A-3:1998 7、ANSI/TIA/EIA-568-A-4:1999 8、ANSI/TIA/EIA-568-A-5:1999 2.9.2 几个必须严格遵守的原那么 在设计和实施综合布线系统时，为保证综合布线系统的功能和质量，必须遵守以下原那么： 1、整个综合布线系统必须坚持一致的标准和标准； 2、必须坚

24、持使用管理子系统来连接垂直子系统、水平子系统； 3、管理子系统必须使用跳线来配置线路的路由； 4、在满足需求的前提下，必须坚持高性能价格比原那么； 5、必须坚持可扩充、可管理的原那么； 6、必须坚持布线系统质量第一的原那么，使用寿命15年以上。2.9.3 综合布线系统设计与实施中应注意的综合布线系统设计与实施中应注意的问题问题 1、涉及的范围和要点、涉及的范围和要点 2、施工时的具体要求、施工时的具体要求 3、综合布线文档、综合布线文档2.10 实训内容实训内容2.10.1 RJ45接线接线2.10.2 模块接线模块接线2.10.3 配线架接线配线架接线 2.10.4 双绞线测试双绞线测试 2

25、.11 本章小结 综合布线系统是跨学科跨行业的系统工程，作为信息产业表达在以下几个方面： 楼宇自动化系统BA； 通信自动化系统CA； 办公自动化系统OA； 计算机网络系统CN。 随着Internet 和信息高速公路的开展，各政府机关、集团公司也都在针对自己的楼宇特点，进行综合布线，以适应新形势的需要。智能化大厦、智能化小区已成为新世纪的开发热点。 理想的布线系统表现为：支持语音应用、数据传输、影像影视，而且最终能支持综合型的应用。由于综合型的语音和数据传输的网络布线系统选用的线材、传输介质是多样的如屏蔽、非屏蔽双绞线、光缆等，一般单位可根据自己的特点，选择布线结构和线材。 综合布线系统由六个子

26、系统组成，它们是： 工作区子系统； 水平子系统； 管理子系统； 主干子系统； 建筑群子系统； 设备间子系统。 楼宇综合布线系统是将各个不同组成局部构成一个有机的整体，而不是像传统的布线那样自成体系，互不相干。第三章第三章 局域网技术局域网技术 3.1 局域网概述局域网概述 3.2 以太网技术以太网技术 3.3 实训内容实训内容 3.4 本章小结本章小结 理论环节 了解局域网的产生和开展过程 了解局域网的IEEE802标准 掌握以太网技术 重点掌握快速以太网技术和千兆位以太网技术标准 实践环节 掌握网卡的配置方法 掌握交换机的配置方法 掌握利用级联和堆叠组织交换机、集线器的技术3.1 局域网概述

27、局域网概述3.1.1 局域网的技术开展局域网的技术开展 计算机网络首先是从广域网技术开展起来的，计算机网络首先是从广域网技术开展起来的，是为解决远程通信和远程资源共享的问题而建是为解决远程通信和远程资源共享的问题而建立的。开展到今天，计算机网络的开展重点已立的。开展到今天，计算机网络的开展重点已由广域网技术转到了局域网技术，尤其近十年，由广域网技术转到了局域网技术，尤其近十年，局域网技术迅猛开展，已从当初的局域网技术迅猛开展，已从当初的10兆共享式兆共享式局域网技术开展到了今天的万兆交换局域网技局域网技术开展到了今天的万兆交换局域网技术，使网络的性能得到了显著的提高。术，使网络的性能得到了显著

28、的提高。 3.1.2 局域网的体系结构局域网的体系结构IEEE802局域网参考模型与OSI参考模型 3.1.3 局域网的技术标准局域网的技术标准 一、标准 二、标准 三、标准 四、标准 五、标准 六、标准 七、标准3.2 以太网技术以太网技术以太网技术概述以太网技术概述 一、以太网技术的开展历程一、以太网技术的开展历程 二、以太网技术的开展二、以太网技术的开展 1 1、从共享介质到专用介质、从共享介质到专用介质 2 2、从共享式以太网到交换式以太网、从共享式以太网到交换式以太网 3 3、从半双工操作到全双工操作、从半双工操作到全双工操作 4 4、自动协商、自动协商以太网系列技术标准以太网系列技

29、术标准 一、以太网技术标准 1、10 Base -5标 2、10 Base -2标准 3、10 Base -T标准 二、快速以太网标准 1、100Base-Tx标准 2、100Base-T4标准 3、100Base-FX标准三、千兆以太网标准 1、1000Base-LX标准 2、1000Base-SX标准 3、1000Base-CX标准 4、1000Base-T标准四、以太网技术热点万兆以太网技术 万兆以太网技术如此迅速推出并成为技术热点是因为： 1、它支持所有的效劳 2、它很容易调整企业和效劳供给商的网络设置 3、支持3亿基于以太网的交换机端口 4、支持局域网、城域网和广域网 5、和现有的城

30、域网或广域网中骨干网的速率匹配以太网传输介质和设备以太网传输介质和设备 一、以太网传输介质一、以太网传输介质双绞线双绞线 计算机局域网中的双绞线可分为非屏蔽双绞线计算机局域网中的双绞线可分为非屏蔽双绞线UTP和屏蔽双绞线和屏蔽双绞线STP两大类两大类 同轴电缆同轴电缆 有两种广泛使用的同轴电缆，一种是有两种广泛使用的同轴电缆，一种是50电缆，电缆，用于数字传输，由于多用于基带传输，也叫基带同轴用于数字传输，由于多用于基带传输，也叫基带同轴电缆；另一种是电缆；另一种是75电缆，用于模拟传输，也叫宽带电缆，用于模拟传输，也叫宽带同轴电缆。同轴电缆。 光纤光纤 光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层

31、，中心是光传播的玻璃芯。 光纤按传输点模数分为单模光纤和多模光纤， 二、 以太网设备网卡 网卡NIC是计算机局域网中最重要的连接设备，计算机主要通过网卡连接网络。网卡的工作是双重的：一方面它负责接收网络上传过来的数据包，另一方面，它将本地计算机上的数据打包后送入网络。 中继器 常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。中继器完成物理线路的连接，对衰减的信号进行放大，保持与原数据相同。但中继器不能改变所传输信号的质量，更不能纠错，只是转发信号，同时也转发了噪声，中继器不是智能设备。 集线器 集线器Hub是中继器的一种形式，区别在于集线器能够提供多端口效劳，也称为多口中继器。 交换机 交换机S

32、witch是集线器的升级换代产品，是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络智能设备。 1交换机原理简介 缓存结果查询高速缓冲存储器交换控制器端口地址映射表以 太 网 端 口检查存储转发模式工作示意图 直通模式工作示意图 查询结果交换控制器端口地址映射表以 太 网 端 口检查缓存2交换机分类 按以下方面分类：传输速度 网络层次 端口结构 交换技术 是否支持网络管理 3交换机的选购在交换机选购时要注意的几个主要方面：转发方式 延时 管理功能 MAC地址数 背板带宽 端口数 光纤解决方案 3.3 实训内容实训内容3.3.1 网卡的配置方法3.3.2 集线器的连接方式3.3.3 Cis

33、co交换机的配置方法3.4 本章小结本章小结本章主要讨论了局域网技术的根底知识。内容包括1、局域网技术标准 在这局部中主要包括系列标准、标准和标准；2、以太网技术和标准 包括以太网技术的开展、以太网技术标准10BASE-5、10BASE-2和10BASE-T、快速以太网标准100BASE-TX、100BASE-T4、100BASE-FX和千兆以太网标准1000BASE-LX、1000BASE-SX、1000BASE-CX、1000BASE-T以及各种标准适用的场合；3、 以太网传输介质和设备的特性、分类和选购时本卷须知，交换机工作原理； 通过本章的学习，了解了局域网的特点和体系结构，掌握了以太

34、网的标准，学习了以太网的各种设备，这将为后面章节的学习打下一个良好的根底。第四章第四章 快速以太网通道快速以太网通道4.1 快速以太网通道快速以太网通道4.2 Cisco快速以太网通道技术快速以太网通道技术实训内容实训内容4.4 本章小结本章小结 理论环节 了解快速以太网通道的含义 理解快速以太网通道的工作原理 掌握快速以太网通道的配置方法 熟练掌握快速以太网通道的应用方法 实践环节 掌握快速以太网通道的配置 掌握千兆位以太网通道的配置 熟练掌握快速以太网通道的应用设计4.1 快速以太网通道快速以太网通道4.1.1 4.1.1 快速以太网通道概述快速以太网通道概述 所谓的快速以太网通道实际上是

35、将交换机上的几个物理端口聚合成一个逻辑端口，通过逻辑端口提供更高的传输速率的同时，提供物理链路的冗余和负载均衡。4条物理链路聚合成一条快速以太网通道传输模式 在单工模式中，通信是单向进行的，就像是单行道； 在半双工模式中，每个站点都可以发送和接收，但是不能同时进行发送和接收； 在全双工模式下，每个站点同时可以进行发送和接收。4.1.2 快速以太网通道的技术原理快速以太网通道的技术原理一、快速以太网通道工作机制 快速以太网通道通过将多条全双工的物理链路聚合起来，对网络终端提供一个逻辑端口。这个逻辑端口的传输速率是组成这个快速以太网通道的所有物理链路传输速率的总和。 快速以太网通道工作原理 二、P

36、AgP和LACP 端口聚集控制协议PAgPPort Aggregation Control Protocol和链路聚集控制协议LCAPLink Aggregation Control Protocol都是用来实现快速以太网通道的协议，利用这些协议可以通过与相邻交换机动态协商的方法，将具有相同特性的端口形成一个通道。PAgP是Cisco特有的协议，只能在Cisco的交换机上运行，LACP协议是标准定义的协议，只要遵循标准的交换机都可以运行。 三、负载均衡 以太网通道实现多条链路之间的负载分担的方法是从以太网帧或其他封装数据包中抽取出地址，然后应用某种算法，算法输出的数值与通道中的一条链路相关联。

37、一般地，快速以太网通道使用基于源MAC地址转发或基于目标MAC地址转发这两种方法实现负载均衡。基于源、目标MAC地址的负载平衡 快速以太网通道的优点 1、对网络应用透明 2、负载均衡 3、弹性和快速收敛4.2 Cisco快速以太网通道技术快速以太网通道技术概述概述 Cisco快速以太网通道技术建立在标准全双工快速以太网通道技术建立在标准全双工快速以太网的根底上，为网络管理员提供一个快速以太网的根底上，为网络管理员提供一个可靠的、高速的局域网解决方案。可靠的、高速的局域网解决方案。 4.2.2 Cisco 快速以太网通道技术优点快速以太网通道技术优点 1、基于国际标准 2、多平台 3、可灵活增加

38、的带宽 4、负载均衡 5、弹性和快速收敛 6、易于管理 7、透明的网络应用 8、兼容Cisco IOS4.2.3 Cisco快速以太网通道构成快速以太网通道构成Cisco快速以太网通道技术包括如下关键元素快速以太网通道技术包括如下关键元素： 1、快速以太网链路 2、冗余的物理链路 3、配置方法4.2.4 Cisco快速以太网通道拓扑结构快速以太网通道拓扑结构 部署在布线间和数据中心之间的快速以太网通道 弹性带宽 在快速以太网通道中使用STP 快速以太网通道综快速以太网通道综合拓扑例如合拓扑例如 4.2.5 配置快速以太网通道配置快速以太网通道一、配置快速以太网通道的根本原那么一、配置快速以太网

39、通道的根本原那么在一个快速以太网通道中，最多有在一个快速以太网通道中，最多有8个兼容的端个兼容的端口；口；确保在同一个快速以太网中所有端口使用相同的确保在同一个快速以太网中所有端口使用相同的协议；协议；PAgP和和LACP是不兼容的，快速以太网通道的两是不兼容的，快速以太网通道的两端端口必须使用相同的协议；端端口必须使用相同的协议；要确保快速以太网通道中的所有端口的速度、传要确保快速以太网通道中的所有端口的速度、传输模式是一致的；输模式是一致的；交换机的一个端口只能属于一个快速以太网通道；交换机的一个端口只能属于一个快速以太网通道；LACP不支持半双工模式的连接。不支持半双工模式的连接。二、在

40、VLAN和Trunk中的限制将快速以太网通道中的所有端口安排在一个VLAN中或者将它们全部配置成中继端口；如果将快速以太网通道配置成中继，那么快速以太网中的所有端口都采用同样的模式；不要将快速以太网通道中的端口配置成动态虚拟局域网的成员；不同VLAN中的端口不能形成快速以太网通道。三、配置第2层快速以太网通道1、利用PAgP配置快速以太网通道 分布在2块线卡上的FEC 2、利用LACP配置快速以太网通道 基于LACP的FEC 四、配置第3层快速以太网通道 配置第3层快速以太网通道首先应创立快速以太网通道，并且在快速以太网通道的逻辑链路上定义第3层属性，然后将物理链路分配到快速以太网通道组中去。

41、 五、配置端口的负载均衡 快速以太网通道实现负载均衡常用两种方法：基于源MAC地址转发和基于目标MAC地址转发。可以使用port-channelload-balance dst-mac| src-mac全局配置命令来配置负载平衡。其中dst-mac是基于目标MAC地址转发，src-mac是基于源MAC地址转发。要恢复端口负载平衡的缺省配置，可以在全局配置模式下使用no port-channel load-banance命令实现。实训内容实训内容4.3.1 在在Cisco Catalyst交换机上配置交换机上配置4端口快速以端口快速以太网通道太网通道4.3.2 在在Cisco Catalyst交

42、换机上配置交换机上配置2端口吉比特端口吉比特以太网通道以太网通道在在Cisco Catalyst交换机上配置交换机上配置2端口三层吉比特端口三层吉比特以太网通道以太网通道4.4 本章小结本章小结 本章阐述了一种在现有设备条件下、在不改变网络拓扑的前提下，通过将多条物理链路绑定在一起，提供一条逻辑链路的方法。绑定后的逻辑链路总的可能带宽为快速以太网通道中所包含的物理链路数2 倍的单一物理链路的带宽。 快速以太网通道包含快速以太网通道、千兆位以太网通道以及吉比特以太网通道，最高带宽分别到达：800Mbps、8Gbps和80Gbps。 快速以太网通道技术不仅提供增加带宽的功能，而且还提供快速以太网通

43、道中的物理链路的负载均衡以及链路容错的功能。第第5章章 生成树协议生成树协议 引言引言 生成树技术概述生成树技术概述 5.3 生成树算法原理生成树算法原理 5.4 以太网中的生成树技术以太网中的生成树技术 5.5 Cisco生成树协议技术配置命令生成树协议技术配置命令 5.6 快速生成树协议快速生成树协议 实训内容实训内容 本章小结本章小结 理论环节 了解生成树协议的根本概念以及网络环路带来的问题 理解生成树协议的根本原理 掌握生成树算法和生成树协议的应用 熟练掌握生成树协议的配置方法和步骤 实践环节 了解生成树的工作原理 理解生成树在网络可靠性方面的作用 熟练掌握Cisco交换机生成树协议的

44、配置命令引言引言 生成树技术概述生成树技术概述 生成树协议生成树协议Spanning Tree Protocol，STP技术是技术是交换机之间交换信息的协议交换机之间交换信息的协议技术，是一种技术，是一种2层协议，用来层协议，用来发现网络中的物理环路并通发现网络中的物理环路并通过有选择性地阻塞环路进而过有选择性地阻塞环路进而产生一个逻辑的无环拓扑结产生一个逻辑的无环拓扑结构。构。 5.2.1 播送风暴播送风暴 在没有环路的网络中，透明网桥可在没有环路的网络中，透明网桥可以工作得非常好，但当网络中出现环路以工作得非常好，但当网络中出现环路时，由于透明网桥不能像路由器那样知时，由于透明网桥不能像路

45、由器那样知道数据帧可以经过多少次转发，就会造道数据帧可以经过多少次转发，就会造成报文在环路内不断循环、增生，造成成报文在环路内不断循环、增生，造成播送风暴。播送风暴。 在图在图5-2中三个交换机连成了一个具中三个交换机连成了一个具有环形物理拓扑的网络结构。有环形物理拓扑的网络结构。 图图 5-25-2具有冗余链路的网络拓扑结构具有冗余链路的网络拓扑结构 5.2.2 网桥表不稳定网桥表不稳定 物理环路还会造成网桥表的不稳定。如图5-3所示。 图图5-3 5-3 不稳定的网桥表不稳定的网桥表 生成树协议根本工作原理生成树协议根本工作原理 生成树算法利用了一个来自于图论生成树算法利用了一个来自于图论

46、的根本结论：对于那些由许多节点以及的根本结论：对于那些由许多节点以及联结节点的边组成的连通图，存在一棵联结节点的边组成的连通图，存在一棵生成树，它保证了图的连通性，同时又生成树，它保证了图的连通性，同时又没有一个闭合环。没有一个闭合环。 5.3 生成树算法原理生成树算法原理 网桥协议数据单元网桥协议数据单元BPDU 交换机之间通过交换交换机之间通过交换BPDU了解彼此了解彼此的存在的存在 ，STP算法利用算法利用BPDU中的信息中的信息来消除冗余链路。来消除冗余链路。BPDU有两种格式，一有两种格式，一种是设置种是设置BPDU ，另一种是拓扑改变通，另一种是拓扑改变通知知BPDU 。 BPDU

47、中包括了生成树算法中使用的中包括了生成树算法中使用的参数，主要有网桥参数，主要有网桥IDBridge ID、路、路径开销径开销Path Cost和端口和端口IDPort ID。生成树算法中还涉及到如下几个概念：生成树算法中还涉及到如下几个概念：1非根网桥非根网桥non-root bridge2阻塞端口阻塞端口blocked port3指定端口指定端口designed port4非指定端口非指定端口non-designated port5转发端口转发端口forwarding port5.3.2 生成树算法生成树算法一、算法概述一、算法概述生成树算法根本步骤如下：生成树算法根本步骤如下：1、确定根

48、网桥、确定根网桥2、确定根端口、确定根端口3、确定指定端口、确定指定端口4、确定阻塞端口、确定阻塞端口5、确定发送端口、确定发送端口二、算法详解二、算法详解 1选举根网桥选举根网桥 2选举根端口选举根端口 3选举指定端口选举指定端口5.3.3 生成树端口状态生成树端口状态 生成树根据这生成树根据这5种状态来维持网络的无环拓扑种状态来维持网络的无环拓扑 ，这，这5种状态描述如下：种状态描述如下： 阻塞阻塞Blocking 监听监听Listening 学习学习Learning 转发Forwarding 禁用Disabled 5.3.4 生成树的稳定时间生成树中的计时器5.3.6 拓扑变化5.3.7

49、 STP运行举例考虑图5-15的网络结构 图图5-15 网络结构网络结构生成树算法过程如下生成树算法过程如下：1选出根网桥2选择根端口3选择指定端口4既不是根端口又不是指定端口的所有端 口都被设为封锁状态 5.4 以太网中的生成树技术以太网中的生成树技术5.4.1 以太网交换机在以太网交换机在MAC层体系结构层体系结构5.4.2 生成树协议生成树协议5.5 Cisco生成树协议技术配置命令生成树协议技术配置命令 以以Cisco交换机为例，可以在交换机的交换机为例，可以在交换机的Catalyst OS中输入中输入set enable spantree命令来保命令来保证生成树协议的运行证生成树协议

50、的运行 5.5.1 配置配置STP5.5.2 配置实例配置实例5.6 快速生成树协议快速生成树协议5.6.1 快速生成树协议概述快速生成树协议概述5.6.2 多生成树协议概述多生成树协议概述5.6.3 与传统生成树的互操作性与传统生成树的互操作性5.6.4 Cisco快速生成树协议快速生成树协议1、STP定时器定时器2、速端口、速端口PortFast3、速上行、速上行UplinkFast4、速主干、速主干BacboneFast5.6.5 配置配置FSTP快速收敛功能快速收敛功能实训内容实训内容5.7.1 在在Cisco交换机上配置生成树协议交换机上配置生成树协议5.7.2 检验生成树协议的运行

51、检验生成树协议的运行本章小结本章小结 生成树协议在提高网络可靠性方面起生成树协议在提高网络可靠性方面起到了很大的作用。通常在网络骨干交换到了很大的作用。通常在网络骨干交换机和效劳器之间设置物理环路来提供链机和效劳器之间设置物理环路来提供链路冗余，这就可能引起网络的播送风暴路冗余，这就可能引起网络的播送风暴和网桥表的不稳定。采用生成树协议可和网桥表的不稳定。采用生成树协议可以在网络正常工作时阻塞环路，形成无以在网络正常工作时阻塞环路，形成无环的拓扑结构，同时在网络链路出现故环的拓扑结构，同时在网络链路出现故障时，可以重新组织链路保证网络畅通。障时，可以重新组织链路保证网络畅通。第第6章章 虚拟局

52、域网虚拟局域网6.1 引言引言6.2 虚拟局域网的理论根底虚拟局域网的理论根底6.3 蓝天证券公司虚拟局域网方案蓝天证券公司虚拟局域网方案6.4 实训内容实训内容 理论环节 了解什么是虚拟局域网 理解虚拟局域网的工作原理 掌握利用虚拟局域网改善网络的性能的分析方法 熟练掌握静态虚拟局域网和动态虚拟局域网的划分 实训环节 掌握静态虚拟局域网的划分和配置 熟练掌握虚拟局域网中继的配置 重点掌握动态虚拟局域网的划分和配置6.1 引言引言6.2 虚拟局域网的理论根底虚拟局域网的理论根底虚拟局域网概述虚拟局域网概述 如果将各个部门业务产如果将各个部门业务产生的网络数据流量限制在这生的网络数据流量限制在这

53、个部门的网络内部，这种不个部门的网络内部，这种不必要的碰撞就可以消除了，必要的碰撞就可以消除了，这不仅可以大大改善网络的这不仅可以大大改善网络的性能，而且还可以提高网络性能，而且还可以提高网络的平安性，而实现这种功能的平安性，而实现这种功能的技术就是虚拟局域网技术。的技术就是虚拟局域网技术。 虚拟局域网技术在工程应用中被分为静态虚拟局域网技术和动态虚拟局域网技术 6.2.2 静态虚拟局域网技术静态虚拟局域网技术 在静态虚拟局域网技术中，通过对交换机端口进行强制划分来实现虚拟局域网。 图图6-5 虚拟局域网划分例如虚拟局域网划分例如6.2.3 中继中继下面，来看一看具体的例如。虚拟局域网下面，来

54、看一看具体的例如。虚拟局域网划分如以下图：划分如以下图：6.2.4 管理域管理域 所谓管理域其实是一个逻辑的管理单所谓管理域其实是一个逻辑的管理单元，它由网络中假设干交换机组成，但元，它由网络中假设干交换机组成，但凡同一个管理域中的交换机，它的虚拟凡同一个管理域中的交换机，它的虚拟局域网的定义都是在管理域统一定义和局域网的定义都是在管理域统一定义和使用的。使用的。 建立静态虚拟局域网的任务列表及实例建立静态虚拟局域网的任务列表及实例 建立静态虚拟局域网应遵循如下的建立静态虚拟局域网应遵循如下的步骤：步骤： 按部门或业务特点确定如何划分虚拟局域网；定义管理域；确定管理域中各交换机的角色；在管理域

55、中充当效劳器的交换机上定义虚拟局域网；利用中继协议定义交换机之间的中继链路；将交换机的端口划分到已定义好的虚拟局域网中。6.2.6 动态虚拟局域网技术动态虚拟局域网技术一、 动态虚拟局域网工作原理二、建立动态虚拟局域网任务列表三、在Cisco Catalyst 5000系列交换机上建 立动态虚拟局域网的例子6.2.7 三层交换三层交换6.2.8 虚拟局域网理论要点虚拟局域网理论要点6.3 蓝天证券公司虚拟局域网方案蓝天证券公司虚拟局域网方案6.3.1 蓝天证券公司现有的局域网分析蓝天证券公司现有的局域网分析 网络拓扑图如下 ： 图图 6-10 蓝天证券公司原有网络拓扑图蓝天证券公司原有网络拓扑

56、图C IS C OSY S T E M SC O M P A QC O M P A QC O M P A QC O M P A Q6.3.2 蓝天证券公司虚拟局域网设计蓝天证券公司虚拟局域网设计 图图 6-11 蓝天国际贸易公司网络拓扑图蓝天国际贸易公司网络拓扑图6.3.3 蓝天国际贸易公司现有的局域网实现蓝天国际贸易公司现有的局域网实现 6.4 实训内容实训内容6.4.1 在一台交换机在一台交换机Cisco Catalyst 2950上划上划分静态虚拟局域网分静态虚拟局域网6.4.2 设置中继设置中继6.4.3 划分动态虚拟局域网划分动态虚拟局域网 6.5 小结小结 虚拟局域网技术是应用虚拟

57、局域网技术是应用在计算机局域网中用来改在计算机局域网中用来改善网络性能和网络平安性善网络性能和网络平安性的一项技术。虚拟局域网的一项技术。虚拟局域网通过细化局域网的播送域通过细化局域网的播送域实现限制播送包的传播，实现限制播送包的传播，减少碰撞，提高性能。在减少碰撞，提高性能。在计算机局域网中应用虚拟计算机局域网中应用虚拟局域网技术，可以按局域局域网技术，可以按局域网所属的组织的部门划分网所属的组织的部门划分虚拟局域网，也可以按局虚拟局域网，也可以按局域网所属的组织的业务特域网所属的组织的业务特性划分虚拟局域网，在划性划分虚拟局域网，在划分虚拟局域网的过程中可分虚拟局域网的过程中可忽略终端所在

58、的物理位置。忽略终端所在的物理位置。第第7章章 访问控制列表访问控制列表理论环节 了解访问控制列表的工作机制 掌握传统的访问控制列表的分类和各自的特点 熟练掌握根据应用设计访问控制列表的方法和步骤 了解现代访问控制列表的分类和特点实践环节 熟练掌握路由器的根本配置 重点掌握传统访问控制列表的配置 了解现代访问控制列表的配置7.1 引言7.2 访问控制列表技术概述访问控制列表技术概述 7.2.1 访问控制列表的提出访问控制列表的提出7.2.2 访问控制列表的工作原理访问控制列表的工作原理开 始经过网络边缘设备网络接口的数据包读取数据包包头的控制信息取出第一条规则是否匹配？Y图图 7-2 访问控制

59、列表处理流程图访问控制列表处理流程图N是否抛弃？是否是最后一条规则？取出下一条规则抛 弃通 过结 束YYNN第第8章章 局域网模型局域网模型理论环节 了解多层交换的特点，局域网交换机的分类 理解局域网分层的概念 掌握大、中、小型局域网的典型设计方案 熟练掌握运用双核心网络模型进行网络设计实践环节 了解双核心网络的优势 理解采用网络模型进行局域网设计的必要性 掌握快速以太网通道和生成树协议技术的应用方法和步骤 熟练掌握各种组网技术引言引言OSI参考模型与参考模型与IEEE802参考参考 模型模型图图8-1 IEEE802参考模型与参考模型与OSI参考模型之间的关系参考模型之间的关系逻辑链路控制层

60、介质访问控制层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层OSI参考模型IEEE802参考模型图图8-2 OSI参考模型与网络设备间的对应关系参考模型与网络设备间的对应关系路由器/三层交换机交换机/网桥集线器/中继器网络层数据链路层物理层数据包数据帧比特局域网模型相关内容局域网模型相关内容局域网的分段局域网的分段网络分段的益处主要表现在：网络分段的益处主要表现在：超越距离限制；超越距离限制；通过减少或消除碰撞加快反响速度通过减少或消除碰撞加快反响速度和增加吞吐量；和增加吞吐量；通过降低播送风暴和组播的影响加通过降低播送风暴和组播的影响加快反响速度和增加吞吐量；快反响速度和增加吞吐量；增