构建中型办公网络教程(PPT课件)

构建中型办公网络课程议题项目一描述

中型网络是小型办公网延伸，出现在小区、办公楼之间以及校园网络环境。中型网络是多个小型网络连接，规模通常为200至1000节点计算机，网络范围更大，结构上更复杂，甚至可能会使用几种不同类型的网络介质。中型网络规划涉及到不的办公区域的网段，需要使用多台交换机互联设备。中型办公网络工作场景中型办公网络工作拓扑中型办公网络项目任务

飞宇公司由于业务扩大，需要扩建原有的办公网络，核心采用高性能三层交换机，通过三层交换机使得各个部门能够互相访问。销售人员的增加使得销售部原有的交换机端口数不够用，另外由于线路问题，飞宇公司曾经导致部门交换机与核心交换机通讯中断。

现财务部门及后勤部门的接入交换机拥有一个千兆的上联接口，市场推广部用一个百兆接口与核心相连，但该部门经常要向总经理传输大容量的数据，一条百兆链路已经不能满足需求。部门设置：VLAN10(销售部)、VLAN11(市场推广部)、VLAN2(财务部)、VLAN3(后勤保障部)中型办公网络项目需求分析1、公司内部员工可以互相通过网络互相交流。

2、保证销售部门的员工能够全部接入网络，并且要保障接入交换机的工作效率。

3、保证财务部门网络和其它网络隔离性，接入网络时不因线路问题出现不能访问的情况。

4、保证市场推广部高速利用网络传输文件。课程议题知识准备（1）交换机级联技术1、级联技术交换机级联技术指使用网线，将交换机RJ45端口连接在一起，实现互相通讯。交换机级联技术2、级联端口交换机级联可使用普通端口和级联端口来实现。交换机级联技术3、多交换机级联随着网络规模扩展，构建一个中型规模的网络，就需要使用智能化的网络互连设备（如Switch），以优化网络环境。任务一实训组建多交换机级联网络任务一：组建多交换机级联网络【目标技能】：实施交换机级联，扩展网络范围。

【材料清单】：交换机（2台）；网线；测试PC（2台）。【工作场景】：如图网络场景是杉达职业学校二个部门办公网互连场景，二台交换机分别是二个办公网接入交换机，把二台交换机连接起来，形成二个办公网系统共享。任务一：组建多交换机级联网络【工作过程】步骤一、组建办公网步骤二、配置设备IP地址【项目测试1】:使用Ping命令检查网络连通【项目测试2】：使用不用IP地址测试网络课程议题知识准备（2）交换机堆叠技术1、堆叠技术交换机堆叠技术使用专用堆叠模块和堆叠线缆，把多台交换机连接一体。不仅能扩展网络接入端口密度，还可成倍提高端口带宽，提供比交换机级联更优化网络管理技术，在中型规模网络中得到更广泛使用。交换机堆叠技术2、交换机堆叠模块堆叠是把交换机背板芯片，通过专用堆叠模块连接，形成堆叠组交换机总背板带宽，是几台堆叠交换机背板带宽之和，因此能获得更高网络传输速度。交换机堆叠技术3、交换机堆叠模式目前交换机堆叠主要有菊花链模式和星型模式。菊花链式堆叠菊花链式堆叠是基于级联结构堆叠技术，通过堆叠模块接口首尾相连，如图2。菊花链式堆叠在连接时，通过堆叠电缆和相邻交换机堆叠接口相连。交换机堆叠技术3、交换机堆叠模式目前交换机堆叠主要有菊花链模式和星型模式。星型堆叠星型堆叠需要一台主交换机，其它是从交换机。每台从交换机通过堆叠模块与主交换机堆叠模块相连，如图2，这种方式要求主交换机交换容量（背板带宽）要比从交换机大。课程议题知识准备（3）交换机链路聚合1、什么是链路聚合技术聚合链路是把两台互相连接交换机间两条以上链路，聚合成为一条复合链路传输信息。聚合在一起链路可以在单一逻辑链路上获得高带宽。交换机链路聚合2、什么是链路聚合协议802.3ad标准定义如何将两个以上以太网链路组合起来为高带宽网络连接实现负载共享、负载平衡以及提供更好弹性。3、配置交换机聚合链路如果配置交换机聚合链路，打开交换机配置界面，如下配置。Switch(config)#interfacerangefastethernet0/1-4！同时打开多个接口Switch(config-if-range)#port-group1！生成聚合端口AG1Switch(config-if-range)#endSwitch#showvlan!查看生产的聚合端口AG1交换机间冗余链路1、什么是交换机间冗余链路备份连接也叫备份链路、或冗余链路，在交换机之间使用复合链路，或者在交换机之间互相连接形成环路，环路在一定程度上实现冗余，如图。网络中存在的单点故障故障网络中的单点故障可导致网络的无法访问交换机网络中的冗余链路使用备份连接，可以提高网络的健全性、稳定性。VODServerPC2PC1SW1SW3SW2交换网络中的冗余链路故障在网络中提供冗余链路解决单点故障问题冗余链路出现的问题(1):广播风暴发送一个广播帧广播风暴冗余链路出现的问题(2):地址表不稳定VODServerPC2PC1SW1SW3SW2冗余链路出现的问题(3):多帧复制产生环路环路问题将会导致：广播风暴、多帧复制，MAC地址表的不稳定等问题。PC2PC1SW1SW3VODServerSW2解决方法：环临时生成树思想临时关闭网络中冗余的链路VODServerPC2PC1SW1SW3SW2生成树协议STP生成树协议STP的基本概念生成树协议（STP）：IEEE802.1d标准主要思想是:网络中存在备份链路时，只允许主链路激活，如果主链路因故障而被断开后，备用链路才会被打开。主要作用：避免回路，冗余备份。生成树协议实现交换网络中，生成没有环路的网络，主链路出现故障，自动切换到备份链路，保证网络的正常通信。生成树协议的发展过程划分成三代第一代生成树协议：STP/RSTP

（基于端口生成树）第二代生成树协议：PVST/PVST+

（基于VLAN生成树,cisco专利技术）第三代生成树协议：MISTP/MSTP

（基于实例instance生成树）生成树技术的发展STP的缺点

生成树经过一段时间（默认值是50秒左右）稳定之后，所有端口要么进入转发状态，要么进入阻塞状态。

20秒15秒15秒时间Blocking(阻塞)Listening(侦听)Learning(学习)发送延迟Forwarding(发送)发送延迟快速生成树协议RSTPIEEE802.1w

快速生成树协议RSTP(RapidSpannningTreeProtocol)IEEE802.1wRSTP协议在STP协议基础上做了三点重要改进，使得收敛速度快得多（最快1秒以内）。

配置SpanningTree的类型Switch(config)#Spanning-tree如果您要关闭SpanningTree协议，可用nospanning-tree全局配置命令进行设置。

Switch(config)#Spanning-treemodeSTPSwitch(config)#Spanning-treemodeRSTP配置交换机优先级Switch(config)#spanning-treepriority<0-61440>(“0”或“4096”的倍数、共16个、缺省32768)

如果要恢复到缺省值，可用no

spanning-treepriority全局配置命令进行设置。

STP、RSTP信息显示SwitchA#showspanning-tree

！显示交换机生成树的状态SwitchA#showspanning-treeinterfacefastthernet0/1

！显示交换机接口STP基本配置f0/1f0/1switch1switch2f0/2f0/2Switch1＃configSwitch1(config)#interfacefastethernet0/1Switch1(config-if)#switchportmodetrunkSwitch1(config)#interfacefastethernet0/2Switch1(config-if)#switchportmodetrunkSwitch1(config)#spanning-tree(开启生成树协议)Switch1(config)#spanning-treepriority0（设置交换机优先级别使其成为根交换机）Switch1(config)#spanning-treemodestp（确定生成树协议的模式为STP）Switch2＃configSwitch2(config)#interfacefastethernet0/1Switch2(config-if)#switchportmodetrunkSwitch2(config)#interfacefastethernet0/2Switch2(config-if)#switchportmodetrunkSwitch2(config)#spanning-treeSwitch2(config)#spanning-treemodestpSTP主备链路切换时间理论时间为50秒。RSTP基本配置f0/1f0/1switch1switch2f0/2f0/2Switch1＃configSwitch1(config)#interfacefastethernet0/1Switch1(config-if)#switchportmodetrunkSwitch1(config)#interfacefastethernet0/2Switch1(config-if)#switchportmodetrunkSwitch1(config)#spanning-tree(开启生成树协议)Switch1(config)#spanning-treepriority0（设置交换机优先级别使其成为根交换机）Switch1(config)#spanning-treemoderstp（确定生成树协议的模式为RSTP）Switch2＃configSwitch2(config)#interfacefastethernet0/1Switch2(config-if)#switchportmodetrunkSwitch2(config)#interfacefastethernet0/2Switch2(config-if)#switchportmodetrunkSwitch2(config)#spanning-treeSwitch2(config)#spanning-treemoderstpRSTP主备链路切换时间理论时间小于1秒。任务二实训实现办公网的稳定任务二：实现办公网的稳定【目标技能】：实现交换机间端口聚合，扩展网络带宽，通过链路冗余备份保证网络的稳定性。【材料清单】：交换机（2台）；网线；测试PC（2台）。【工作场景】：如图拓扑是杉达职业学校教学网和行政网二台交换机连接场景，希望在二个部门交换机之间获得高带宽，通过网络冗余，实现网络的健壮和稳定。课程议题项目二安全隔离部门网络课程议题知识准备（1）IP子网基础1、子网划分2、子网优点3、子网地址规划网络分段技术1、网络分段2、局域网分段3、局域网分段提高性能交换网络中的问题在交换机组成的校园网络里所有主机都在同一个广播域内广播域安全广播交换网络中的问题

通过VLAN技术可以对网络进行一个安全的隔离、分割广播域VLAN20VLAN10VLAN30VLAN40VLAN技术1234交换机广播帧广播域广播帧广播域VLAN概述（VirtualLocalAreaNetwork）VLAN是划分出来的逻辑网络，是第二层网络。VLAN端口不受物理位置的限制。VLAN隔离广播域。VLAN的种类基于端口的VLAN针对交换机的端口进行VLAN的划分，不受主机的变化影响基于协议的VLAN在一个物理网络中针对不同的网络层协议进行安全划分基于MAC地址的VLAN基于主机的MAC地址进行VLAN划分，主机可以任意在网络移动而不需要重新划分基于组播的VLAN基于组播应用进行用户的划分基于IP子网的VLAN针对不同的用户分配不同子网的IP地址，从而隔离用户主机，一般情况下结合基于端口的VLAN进行应用VLAN的类型:PortVLAN基于交换机的端口(一个端口只属于一个VLAN，PortVLAN设置在连接主机的端口)F0/1F0/2F0/3Port-VLAN原理

通过查找MAC地址表，交换机对发往不同VLAN的数据不转发F0/1F0/2F0/3ABCVlan10Vlan20Vlan10ABACX交换机端口MAC地址VLANIDF0/1A10F0/2B20F0/3C10配置PortVLAN创建VLAN10，将它命名为test的例子Switch#configureterminalSwitch(config)#vlan10Switch(config-vlan)#nametestSwitch(config-vlan)#end

把接口0/10加入VLAN10

Switch#configureterminalSwitch(config)#interfacefastethernet0/10Switch(config-if)#switchportmodeaccessSwitch(config-if)#switchportaccessvlan10Switch(config-if)#endPortVLAN的配置将一组接口加入某一个VLANSwitch(config)#interfacerangefastethernet0/1-8，0/15，0/20Switch(config-if-range)#switchportaccessvlan20注：连续接口0/1-8，不连续接口用逗号隔开，但一定要写明模块编号划分VLAN工作目标在交换机上划分VLAN，使本来互通的主机不能通信工作目的理解VLAN技术特性熟悉交换机基本配置熟悉划分VLAN配置S2126F0/10F0/20VLAN2VLAN3故障分析故障1：网线连接错误，测试主机连接在相同VLAN故障2：没有将适当的端口划分到不同的VLAN课程议题跨交换机相同VLAN的互通SwitchAVLAN30VLAN20VLAN10SwitchBVLAN30VLAN20VLAN10跨交换机VLAN间通信A交换机上VLAN10的端口范围中取一个端口，和交换机B上VLAN10范围中的某个端口，作级联连接。如果交换机上划了10个VLAN，就需要分别连10条线作级联，端口效率就太低了。SwitchAVLAN30VLAN20VLAN10SwitchBVLAN30VLAN20VLAN10TagVLAN跨交换机VLAN之间的通信:TagVLAN在交换机之间用一条级联线，并将对应的端口设置为Trunk，这条线路就可以承载交换机上所有VLAN的信息。Trunk端口传输多个VLAN的信息，实现同一VLAN跨越不同的交换机802.1Q工作原理802.1Q工作特点：802.1Q数据帧传输对于用户是完全透明的。Trunk上默认会转发交换机上存在的所有VLAN的数据。交换机在从Trunk口转发数据前会在数据打上个Tag标签，在到达另一交换机后，再剥去此标签。A交换机1交换机2B数据帧Tag标签TrunkTrunkIEEE802.1Q数据帧目的,源MAC地址类型,数据重新计算帧检测序列2字节标记协议标识

2字节标记控制信息标记协议标识（TPID）:固定值0x8100,表示该帧载有802.1Q标记信息标记控制信息（TCI）:Priority：3比特，表示优先级Canonicalformatindicator：1比特，表示总线型以太网、FDDI、令牌环网VlanID：12比特，表示VID，范围1－4094配置TagVLAN-Trunk把Fa0/1配成Trunk口Switch#configureterminalSwitch(config)#interfacefastethernet0/1Switch(config-if)#switchportmodetrunk把端口Fa0/20配置为Trunk端口，但是不包含VLAN2：Switch(config)#interfacefastethernet0/20Switch(config-if)#switchporttrunkallowedvlanremove2Switch(config-if)#end保存/清除VLAN信息将VLAN信息保存到flash中Switch#writememory从flash中只清除VLAN信息Switch#deleteflash:vlan.dat从RAM中删除VLANSwitch(config)#novlanVLAN-id工作任务工作目标在网络中划分VLAN，跨交换机实现同VLAN内主机的通信工作目的掌握TagVLAN技术F0/23F0/23VLAN2S2126-1S3550VLAN3VLAN3S2126-2VLAN4F0/24F0/24故障分析故障1：网线连接错误故障2：VLAN划分错误故障3：Trunk配置错误故障4：三层交换机上未配置VLAN故障5：IP地址配置错误故障6：网关配置错误故障7：系统防火墙设置课程议题路由器和三层交换机什么是路由选择一个将数据包发往某个目标网段或主机的路径就是路由的过程。172.16.1.010.1.1.0路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信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信协议的转换特定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行匹配3、匹配成功后，按照路由表中转发信息进行转发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路由器会自动生成本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结构的网络里，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，依靠路由协议比如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ISDNBRI端口路由器的硬件连接路由器与局域网的连接100MbpsFastEthernet:100BaseTX----使用5类UTP或1类STP，传输100M，距离100米。100BaseFX----使用光纤，传输100M，距离550米。路由器的硬件连接端接用户设备DTEDCE服务提供商DTE路由器与局域网的连接在DCE端必须配置时钟频率Router(config-if)#Clockrate64000路由器的硬件连接ISDNISDNBRIS/T必须外接NT1终端设备，再由NT1连接电话线ISDNBRIU已包含NT1终端设备，直接连接电话线三层交换机在逻辑上三层交换和路由是等同的，三层交换的过程就是IP报文选路的过程。三层交换机与路由器在转发操作上的主要区别在于其实现的方式：三层交换机通过硬件实现查找和转发传统路由器通过微处理器上运行的软件实现查找和转发三层交换机的转发路由表与路由器一样，需要软件通过路由协议来建立和维护课程议题三层交换机实现VLAN间互通VLAN10VLAN20172.16.20.4VLAN30隔离的广播域通过VLAN的划分，不同VLAN间不能够直