路由与交换配置-1-网络互联设备

1、 第一部 实施预备.实施预备网络设备网络规划锐捷网络实验室运用.实施预备网络互联设备.教学目的经过本章学习可以：1、掌握网络传输介质运用场所及特点；2、掌握集线器、交换机及路由器之间的区别及运用场所；3、知晓二层交换机功能原理和特点；4、熟习路由器、三层交换机运用场所及特点；5、了解防火墙、IDS、IPS等平安设备运用场所及特点。.主要内容网络传输介质互联设备 数据链路层互联设备物理层设备网络层互联设备运用层互联设备 .课程议题网络传输介质互联设备 .网络传输介质-双绞线线序规范：568A 白绿、绿、白橙、兰、白兰、橙、白棕、棕568B 白橙、橙、白绿、兰、白兰、绿、白棕、棕线缆种类交叉线 一

2、样设备类型接口运用交叉线直连线 不同设备类型接口运用直连线.网络传输介质-双绞线有效线缆长度100米智能MDI/MDIX不需求知道电缆另一端为MDI还是MDIX设备两种电缆普通、交叉都可衔接交换机、集线器或NIC设备。消除由于电缆配错引起的衔接错误简化10/100M网络安装维护，降低开销。.光纤中心是光传播的玻璃芯芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，以使光纤坚持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套，用来维护封套。光纤分为单模光纤和多模光纤光柱维护层中心线缆维护层光线构造表示图 网络传输介质-光纤.网络传输介质-光纤FCPC型光尾纤接头外形图SCPC型光尾纤接头外形图ST-PC型光尾纤接头外形

3、图FC/PCSC/PC型光尾纤外形图.网络传输介质续常见介质型号型号代表的传输介质10Base2细同轴电缆10Base5粗同轴电缆10BaseT双绞线100BaseTX5类以上双绞线100BaseFX单模、多模光纤1000BaseTX超5类以上双绞线1000BaseSX 短波多模光纤1000BaseLX长波单、多模光纤.课程议题物理层互联设备 .共享式以太网任务机制CSMA/CD：载波侦听、多路访问、冲突检测听当PCA要发一个数据包给PCD的时候,首先PCA要先听HUB的链路上能否有数据在跑,假设有那么PCA等待,假设没有那么PCA将数据包发出.这样的做法是由于HUB上的链路是共享的,所以采用

4、了发数据包之前先进展冲突检测的方法,那么我们称为CSMA/CD.PC APC BPC CPC D空闲数据.如今的情况是PCA和PCC都要发数据,但是两人刚刚都检测到HUB上是空闲的.那么两人都发.结果发生了冲突.两人都同时启动BACK OFF动作.随机的生成一个秒数,再发数据包.假设再与其他PC发送的数据包冲突.那么再次BACK OFF,BACK OFF一共可进展15次.物理层设备集线器听数据PC APC BPC CPC D冲突听数据随机秒数冲突域.功能担任在两个节点的物理层上按比特传送信息，完成信号的整形、放大和复制功能，以此来延伸网络的长度。特点：一切用户共享10M带宽任何用户发送数据时，

5、一切用户都可以接纳到在某一时辰只允许一个用户传输数据物理层设备-集线器 .课程议题数据链路层互联设备 .网络适配器Adapter网络适配器网卡网络适配器属于数据链路层设备MAC地址每个网卡芯片都会烧录一个全球独一的MAC地址网卡速率10、100、1000M自顺应双工方式支持全双工、半双式、自顺应. 补充：有关信号的几个根本概念单向通讯单工通讯只能有一个方向的通讯而没有反方向的交互。双向交替通讯半双工通讯通讯的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当然也就不能同时接纳)。双向同时通讯全双工通讯通讯的双方可以同时发送和接纳信息。 .基带信号即根本频带信号来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字

6、或图像文件的数据信号都属于基带信号。基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。因此必需对基带信号进展调制(modulation)。 带通讯号把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输即仅在一段频率范围内可以经过信道。 补充：基带(baseband)信号和带通(band pass)信号.补充：几种最根本的调制方法 基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。为理处理这一问题，就必需对基带信号进展调制(modulation)。 最根本的二元制调制方法有以下几种：调幅

7、(AM)：载波的振幅随基带数字信号而变化。 调频(FM)：载波的频率随基带数字信号而变化。调相(PM) ：载波的初始相位随基带数字信号而变化。 .对基带数字信号的几种调制方法 010011100基带信号调幅调频调相.数据链路层设备以太网交换机 特点以太网交换机是一种具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的网络产品。二层交换机属数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进展转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在本人内部的一个地址表中。 .交换机MAC地址表学习一MAC 地址表0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8

8、c01.4444F0/1F0/3F0/2F0/4ACBD交换机初始化时MAC地址表是空的。.交换机MAC地址表学习二MAC 地址表0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444F0/1: 0260.8c01.1111F0/1F0/3F0/2F0/4ACBD主机之间相互发送数据，交换时机学习数据帧的源MAC地址。.交换机帧转发原理一知单播帧过滤操作FilteringF0/1: 0260.8c01.1111F0/2: 0260.8c01.2222F0/3: 0260.8c01.3333F0/4: 0260.8c01.44440260

9、.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444XXMAC地址表F0/1F0/3F0/2F0/4ACBD.交换机帧转发原理二未知单播帧，广播帧：执行广播操作Flooding(泛洪)0260.8c01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444F0/1F0/3F0/2F0/4F0/1: 0260.8c01.1111F0/2: 0260.8c01.2222F0/3: 0260.8c01.3333F0/4: 0260.8c01.4444MAC 地址表ACBD.冲突域与广播域1234四个冲突域、一

10、个广播域.冲突域与广播域冲突域物理分段：衔接在同一导线上的一切任务站的集合，或者说是同一物理网段上一切节点的集合或以太网上竞争同一带宽的节点集合。这个域代表了冲突在其中发生并传播的区域，这个区域可以被以为是共享段。在OSI模型中，冲突域被看作是第一层的概念，衔接同一冲突域的设备有Hub，Reperter或者其他进展简单复制信号的设备。也就是说，用Hub或者Repeater衔接的一切节点可以被以为是在同一个冲突域内，它不会划分冲突域。而第二层设备网桥，交换机第三层设备路由器都可以划分冲突域的，当然也可以衔接不同的冲突域。简单的说，可以将Repeater等看成是一根电缆，而将网桥等看成是一束电缆。

11、.广播域：接纳同样广播音讯的节点的集合。如：在该集合中的任何一个节点传输一个广播帧，那么一切其他能收到这个帧的节点都被以为是该广播帧的一部分。由于许多设备都极易产生广播，所以假设不维护，就会耗费大量的带宽，降低网络的效率。由于广播域被以为是OSI中的第二层概念，所以象Hub，交换机等第一，第二层设备衔接的节点被以为都是在同一个广播域。而路由器，第三层交换机那么可以划分广播域，即可以衔接不同的广播域。注：一个VLAN是一个广播域，VLAN可以隔离广播，划分VLAN的其中的一个目的就是隔离广播。.冲突域与广播域下面将这三种网络设备打个通俗的比喻来协助了解：局域网好比一栋大楼，每个人好比主机有本人的

12、房间房间就好比网卡，房号就是物理地址，即MAC地址，里面的人主机人手一个对讲机，由于任务在同一频道，所以一个人说话，其他人都能听到，这就是广播向一切主机发送信息包，只需目的才会回应，其他人虽然听见但是不理丢弃包，而这些能听到广播的一切对讲机设备就够成了一个广播域。而这些对讲机就是集线器HUB，每个对讲机都像是集线器上的端口，大家都知道对讲机在说话时是不能收听的，必需松开对讲键才干收听，这种同一时辰只能收或者发的任务方式就是半双工。而且对讲机同一时辰只能有一个人说话才干听清楚，假设两个或者更多的人一同说就会产生冲突，都没法听清楚，所以这就构成了一个冲突域。.冲突域与广播域广播域(Broadcas

13、t domain)：网络中的一组设备的集合。即同一广播包能到达的一切设备成为一个广播域。当这些设备中的一个发出一个广播时，一切其他的设备都能接纳到这个广播帧。HUB和SWITCH的一切端口都是在一个广播域里，路由器上的每个端口自成一个广播域。.冲突域与广播域有一天楼里的人受不了这种低效率的通讯了，所以晋级了设备，换成每人一个内线交换机SWITCH，每个都相当于交换机上的一个端口，每人都有一个内线号码逻辑地址即IP地址。这里要额外说一下IP地址和MAC地址转译的问题，常见的二层交换机只识别MAC地址，它内置一个MAC地址表，并不断维护和更新它，来确定哪个端口对应那台主机的MAC地址，而我们所用的

14、通讯软件都是基于IP的，IP地址和MAC地址的转换任务，就由ARP地址解析协议来完成。在最开场时，没人知道哪个号码对应哪个人，所以要想打给某个人得先广播一下：“xxx，他的号码是多少？“我的号码是xxxx。这样他就有了目的的号码，一切的内线号码就是经过这种方式不断参与簿中交换机的MAC地址表，下次可以直接拨到他的分机号码上去而不用广播了。.冲突域与广播域大家都知道是点对点的通讯设备，不会影响到其他人，起冲突的只会限制在本地，一个号码的线路相当于一个冲突域，只需再串连分机时，分机和主机之间才会有冲突的发生，这个冲突不会影响到外面其他的。而号码就像是交换机上的端口号，也就是说交换机上每个端口自成一

15、个冲突域，所以整个大的冲突域被分割成假设干的小冲突域了。而且，在接听的同时可以说话，这样的任务方式就是全双工。这就是交换机比集线器性能更好的缘由之一。.转发方式 交换机的三种转发方式直通式 存储转发式 无碎片直通式更高级的直通式转发 .直通式直通式Cut Through方式处置过程在输入端口检测到一个数据包后，只检查其包头，取出目的地址，经过内部的地址表确定相应的输出端口，然后把数据包转发到输出端口这样就完成了交换。由于它只检查数据包的包头通常只检查14个字节。 .Cut存储转发式 存储转发Store and Forward处置过程是计算机网络领域运用得最为广泛的技术之一，在这种任务方式下交换

16、机的控制器先缓存输入到端口的数据包，然后进展CRC校验，滤掉不正确的帧，确认包正确后，取出目的地址，经过内部的地址表确定相应的输出端口，然后把数据包转发到输出端口。.无碎片直通式 无碎片直通Fragment Free Through过程是介于直通式和存储转发式之间的一种处理方案，它检查数据包的长度能否够64 Bytes512bit假设小于64 Bytes，阐明该包是碎片即在信息发送过程中由于冲突而产生的残缺不全的帧，那么丢弃该包，假设大于64 Bytes，那么发送该包。该方式的数据处置速度比存储转发方式快，但比直通式慢。 .交换机互连方式级联：交换机之间利用以太网接口衔接起来 扩展网络范围单链

17、路带宽瓶颈延时大.交换机互连方式堆叠:经过堆叠线缆将交换机的背板衔接起来，扩展级联带宽堆叠线缆短1米处理带宽瓶颈单链路1G或更大延时小一致管理.堆叠菊花链链路带宽1G锐捷交换机支持最多8台交换机堆叠.堆叠-主从式 链路带宽2.66G.交换机性能参数背板带宽24X100MX24.8G S2126G 12.8G包转发率S2126G 6.6MPPSMAC地址表大小8K线速交换1,000Mbps/8bit/(64 + 8 + 12)byte=1,488,095pps.课程议题网络层互联设备 .什么是路由选择一个将数据包发往某个目的网段或主机的途径就是路由的过程。172.16.1.010.1.1.0.路

18、由器的功能作用实现不同IP网段主机间的相互访问实现不同通讯协议网段主机间的相互访问不转发广播数据包功能基于IP地址的寻径和转发不同通讯协议的转换特定IP数据包的分片和重组.路由器转发数据过程1、路由器从接口收到数据包，读取数据包里的目的IP地址2、根据目的IP地址信息查找路由表进展匹配3、匹配胜利后，按照路由表中转发信息进展转发4、匹配失败，将数据包丢弃，并向源发送方反回错误信息报文Packet路由表 目的网段 转发方式192.168.1.0 从F1口发出192.168.2.0 从F2口发出 172.16.1.0 交给B.路由表的产生方式-直连路由1.1.1.01.1.2.01.1.3.0路由

19、器会自动生本钱路由器激活端口所在网段的路由条目.路由表的产生方式-静态路由在简单拓扑构造的网络里，网络管理员手动输入路由条目。.路由表产生的方式-动态路由动态路由协议学习到的路由在大型网络环境下，依托路由协议比如OSPF、RIP路由协议学习.路由器接口配置接口Console口AUX口.路由器接口局域网接口AUI接口RJ-45接口SC接口. 路由器接口广域网接口高速同步串口异步串口ISDN BRI端口 .路由器的硬件衔接路由器与局域网的衔接100Mbps FastEthernet:100BaseTX-运用5类UTP或1类STP，传输100M，间隔100米。100BaseFX-运用光纤，传输100M，间隔550米。.路由器的硬件衔接端接用户设备DTEDCE效力提供商DTE路由器与局域网的衔接在DCE端必需配置时钟频率Router(config-if)#Clock rate 64000.路由器的硬件衔接ISDNISDN BRI S/T必需外接NT1终端设备，