数据通信技术与应用PPT完整全套教学课件

数/据/通/信/技/术/与/应/用第一章计算机网络概述（一）全套课件01计算机网络概述-101计算机网络概述-202OSI7层协议体系结构-102TCPIP体系结构-203IP地址概述04IP地址的计算05常见线缆与接口以及设备介绍06以太网技术原理07以太网交换机基本操作08VLAN基本原理09VLAN基本配置10链路聚合原理与配置11STP协议原理与PVLAN12-路由基础13-静态路由14-静态路由配置15-单臂路由配置16-动态路由17-RIP协议原理18-RIP协议配置19-OSPF协议20-OSPF基本原理21-OSPF协议配置22-动态路由综合配置23-综合网络配置24-ACL及NAT协议原理25-DHCP协议原理26-ACLNAT的配置27-DHCP配置学习目标

二、了解网络发展历史和网络的分类方式

一、掌握计算机网络的基本概念目录

二、网络发展历史和网络的分类

一、计算机网络的基本概念计算机网络的定义什么是计算机网络？

计算机网络，就是把地理分散的计算机与外设利用通信线路互连成一个系统，从而使众多的计算机可以方便地交互信息，共享资源。计算机网络向用户提供的最重要的功能连通性——计算机网络使上网用户之间都可以交换信息，

好像这些用户的计算机都可以彼此直接连通一样。共享———即资源共享。可以是信息共享、软件共享，

也可以是硬件共享。计算机网络的定义目录

二、网络发展历史和网络的分类

一、计算机网络的基本概念计算机网络发展历史LANInternet阶段二：70’s－80’s阶段三：80’s－至今阶段一：50’s－60’sInternet和internet的区别以小写字母i开始的internet（互联网或互连网）是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。以大写字母I开始的的Internet（因特网）则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用TCP/IP协议族作为通信的规则。万维网WWW的问世因特网已经成为世界上规模最大和增长速率最快的计算机网络，没有人能够准确说出因特网究竟有多大。因特网的迅猛发展始于20世纪90年代。由欧洲原子核研究组织CERN开发的万维网WWW(WorldWideWeb)被广泛使用在因特网上，大大方便了广大非网络专业人员对网络的使用，成为因特网的这种指数级增长的主要驱动力。因特网的核心部分

网络核心部分是因特网中最复杂的部分。网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性，使边缘部分中的任何一个主机都能够向其他主机通信（即传送或接收各种形式的数据）。在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)。路由器是实现分组交换(packetswitching)的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分最重要的功能。网络的分类不同作用范围的网络局域网LAN城域网MAN广域网WAN从网络的使用者进行分类公用网专用网课堂小结

1、计算机网络的基本概念：计算机网络的概念、连通性与共享性。

2、网络发展历史与网络的分类：计算机网络的发展历程，网络的核心，网络的分类数/据/通/信/技/术/与/应/用第一章计算机网络概述（二）学习目标

一、掌握网络的性能指标

二、掌握计算机网络的组网目录

一、网络的性能指标

二、计算机网络的组网计算机网络的性能指标速率描述网络上主机在数字信道上的传输速率，速率的单位是bit/s比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位。它是一个“二进制数字”，因此一个比特就是二进制数字中的一个1或0。速率即数据率(datarate)或比特率(bitrate)是计算机网络中最重要的一个性能指标。速率的单位是b/s，或kb/s,Mb/s,Gb/s等。速率往往是指额定速率或标称速率。计算机网络的性能指标带宽“带宽”

本来是指信号具有的频带宽度，现在用来表示网络通信线路所能传送数据的能力现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，被形象体现在传输通道有多“宽”，越宽表示速率越快。常用的带宽单位是千比每秒，即kb/s（103b/s）兆比每秒，即Mb/s（106b/s）吉比每秒，即Gb/s（109b/s）太比每秒，即Tb/s（1012b/s）计算机网络的性能指标吞吐量表示单位时间实际通过某个网络的数据量。吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。计算机网络的性能指标时延表示数据冲一端传递到另外一端所需要的时间主要有发送时延，传播时延，处理时延和队列时延往返时间表示数据冲发送方开始，到发送方接受到收方的确认所有时间。常用的PING网络命令的返回时间就是典型的往返时间目录

一、网络的性能指标

二、计算机网络的组网计算机网络拓朴结构星型网络分布式网络复合型网络树型网络总线型网络环型网络计算机网络的标准化组织国际标准化组织（ISO）国际电信联盟(ITU)电子电器工程师协会(IEEE)美国国家标准局(ANSI)电子工业协会(EIA/TIA)Internet工程任务组(IETF)Internet架构委员会(IAB)Internet上的IP地址编号机构

(IANA)课堂小结

1、计算机网络的性能指标：速率，带宽，吞吐量，时延，往返时间

2、计算机网络的组网：计算机网络拓扑构成（六种网络拓扑构成），

计算机网络的标准化定制组织。数/据/通/信/技/术/与/应/用第二章OSI参考模型与TCP/IP协议簇（一）学习目标二、掌握七层模型各层对应的功能与协议一、掌握OSI七层参考模型目录

一、OSI七层参考模型

二、OSI各层对应的功能与协议计算机网络的定义底层数据流传输层数据链路层网络层物理层主机间数据传输会话层表示层应用层OSI模型层次间的关系严格对等层通信，对等层相同协议传输层数据链路层网络层物理层会话层表示层应用层BitFramePacketSegmentDATADATADATABitFramePacketSegmentDATADATADATA传输层数据链路层网络层物理层会话层表示层应用层数据封装上层数据上层数据TCPHeaderIPHeaderLLCHeader0101110101001000010MACHeaderSegment数据段Packet数据包Bits比特流Frame数据帧PDUFCSFCS传输层数据链路层物理层网络层表示层应用层会话层上层数据上层数据上层数据上层数据LLCHdr+IP+TCP+上层数据MACHeaderIP+TCP+上层数据LLCHeaderTCP+上层数据IPHeader上层数据TCPHeader0101110101001000010传输层数据链路层物理层网络层表示层应用层会话层数据解封装目录

一、OSI七层参考模型

二、OSI各层对应的功能与协议物理层EIA/TIA-232

V.35物理层在设备间传递比特定义电压，速率及线缆及针脚排列媒介类型连接头类型信号类型集线器（HUB）ABCD物理层所有的设备都处于同一个冲突域所有的设备都处于同一个广播域设备共享相同的带宽802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232

V.35数据链路层数据链路层组合比特成字节，字节成帧使用MAC地址访问媒体错误检测，通常不包括错误纠正物理层在设备间传递比特定义电压，速率及线缆及针脚排列物理源地址和物理目的地址

服务访问点（SAP）与上层协议关联定义网络拓扑结构帧的顺序控制流控数据源地址FCS长度目的地址可变长度域266400.d0.d0xx.xx.xx厂商自行分配IEEE分配的厂商代码MAC层-802.3前导符EthernetII封装类型在此域使用“类型”MACAddress8#字节MAC地址每个网段都是一个单独的冲突域所有的网段处于同一个广播域数据链路层OR123124交换机/网桥:工作在数据链路层每个网段都是一个单独的冲突域广播包将被转发到所有的网段上Memory交换机交换机工作原理802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232

V.35IPIPX网络层网络层提供路由器做路径选择所使用的逻辑地址与寻址方式数据链路层组合比特成字节，字节成帧使用MAC地址访问媒体错误检测，通常不包括错误纠正物理层在设备间传递比特定义电压，速率及线缆及针脚排列提供编制方案提供路由网络层地址由两部分地址组成：网络地址和主机地址。网络地址是全局唯一的。IP地址IPX地址网络地址主机地址10.8.2.48网络地址主机地址1aceb0b1.0000.0c00.6e25逻辑地址逻辑寻址选择最佳路径控制广播控制组播流量管理连接到广域网路由器：工作在网络层TCPUDPSPX802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232

V.35IPIPX传输层传输层可靠或不可靠的数据传递采用重传机制保证可靠传输网络层提供路由器做路径选择所使用的逻辑地址与寻址方式数据链路层组合比特成字节，字节成帧使用MAC地址访问媒体错误检测，通常不包括错误纠正物理层在设备间传递比特定义电压，速率及线缆及针脚排列分割上层数据在应用程序之间建立端到端的连接流量控制面向连接与面向非连接传输层的作用同步确认,同步确认数据传输发送端接收端已建立连接会话层、表示层、应用层网络用户接口应用层数据如何表示加密解密等特殊进程表示层传输层网络层提供路由器做路径选择所使用的逻辑地址与寻址方式数据链路层组合比特成字节，字节成帧使用MAC地址访问媒体错误检测，通常不包括错误纠正物理层在设备间传递比特定义电压，速率及线缆及针脚排列保持不同应用进程独立会话层可靠或不可靠的数据传递采用重传机制保证可靠传输冲突域的数量:144广播域的数量：114集线器交换机路由器冲突域与广播域课堂小结

1、OSI七层参考模型：OSI协议的分层，每层对数据的处理，数据的封装与解封装

2、OSI七层的功能特点：七层的功能特点及作用，每层对应的设备，冲突域与广播域数/据/通/信/技/术/与/应/用第二章OSI参考模型与TCP/IP协议簇（二）学习目标

一、TCP/IP参考模型

二、不同类型网络协议的特点目录

一、TCP/IP参考模型

二、不同类型网络协议的特点TCP/IP适用于早期网络通用的协议HostInternetTCP/IPHostTCP/IP与OSI参考模型比较7654321应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层传输层网络层数据链路接口层TCP/IPOSI数据封装与解封装

包头部段头部帧尾数据段头部数据数据帧头部包头部段头部数据0111111010101100010101101010110001E-mail信息数据数据段数据帧(取决于不同的传输介质)比特流数据包OSI---TCP/IP模型对比应用层传输层网络层网络接口层目录

一、TCP/IP参考模型

二、不同类型网络协议的特点TELNETSMTPDNSFTPTFTPTCPUDPICMPIPARPRARP网络接口层TCP/IP协议族*被路由器使用应用层传输层网络层网络接口层文件传输

-TFTP* -FTP* -NFSE-Mail -SMTP远程登录

-Telnet* -rlogin*网络管理

-SNMP*名称管理

-DNS*应用层端口号TCPF

T

P传输层T

E

L

N

E

TD

N

SS

N

M

PT

F

T

PS

M

T

PUDP应用层2123255369161

服务器一般都是通过知名端口号（1～1023）来识别应用程序的端口号用来标示互相通信的应用程序端口号传输层TransmissionControlProtocol(TCP)UserDatagramProtocol(UDP)应用层传输层网络层网络接口层传输层的功能分割上层应用程序建立端到端的连接将数据段从一台主机传到另一台主机保证数据传送的可靠性（TCP)UDP协议特点：不可靠；面向无连接

UDP的优点：高效适用于传输对实时性要求较高的应用（如语音，视频）或高可靠稳定的网络传输传输层协议—UDP协议TCPUDP是否面向连接面向连接无连接是否提高可靠性可靠传输不提供可靠性是否流量控制流量控制不提供流量控制传输速度慢快协议开销大小TCP/UDP比较

协议类型字段决定目的地的上层协议类型传输层网络层TCPUDP协议号IP176InternetProtocol(IP)地址解析/反向解析协议（ARP/RARP）互联网控制消息协议（ICMP）应用层传输层网络层网络接口层网络层

ICMP消息类型：错误消息；询问消息；IP辅助协议—ICMP

ICMP是一种集差错报告与控制于一身的协议。在所有TCP/IP主机上都可实现ICMP。ICMP消息被封装在IP数据报里，用来发送差错和控制信息。消息传递可发生在主机、路由器，主机、主机或路由器、路由器之间。ICMP报文的接收者根据报文类型采取相应的措施。

网络控制消息协议(ICMP)ApplicationTransportInternetDataLinkPhysicalPing

TracertICMP1ICMP测试目的地不可达:主机或端口不可达网络不可达HostA我不知道如何到达Z.发送ICMP.ToZ目的地不可达发送数据给Z.DataNetworkICMP测试由Ping命令产生的回声应答A我在这儿.ICMP回声应答B可到达吗?BICMP回声请求IP辅助协议—ARP地址解析协议（ARP协议）是用来将一个已知的IP地址解析或映射到MAC子层地址，以便能在多路访问介质上进行通信。

1、主机A广播一条APP请求报文（广播包），请求主机B的物理地址；2、主机B收到ARP请求报文，向主机A发送一条ARP应答报文，主机B的物理地址包含在应答报文中；3、主机A收到主机B发出的应答报文，得到B的物理地址。ARP工作机制IP:=???我需要IP地址为主机的物理地址IP:=???我听到广播包了，这条消息是给我的，这是我的物理地址.我需要IP地址为主机的物理地址ARP工作机制IP:Ethernet:00d0.d020.1111IP:=???我需要IP地址为主机的物理地址我听到广播包了，这条消息是给我的，这是我的物理地址.ARP工作机制IP:Ethernet:00d0.d020.1111IP:=???实现IP地址向MAC地址的映射本地ARP解析我需要IP地址为主机的物理地址我听到广播包了，这条消息是给我的，这是我的物理地址.ARP工作机制课堂小结

1、TCP/IP参考模型：

TCP/IP协议简介，与OSI参考模型对比，封装与解封装。

2、不同类型网络协议：TCP/IP协议簇，端口号，传输层协议（TCP、UDP），ICMP协议与ARP协议工作原理。数/据/通/信/技/术/与/应/用第三章IP地址概述学习目标二、熟悉IP地址的分类一、掌握IP地址的格式三、掌握IP地址的编址目录

一、IP地址的格式

二、IP地址的分类

三、IP地址的编址IPv4地址介绍端与端之间是通过唯一的IP地址通信SADAHDRDATAIP地址

255255

255

255Dotted

DecimalMaximumNetworkHost128

64

32

16

8

4

2

1

11111111

11111111

11111111

11111111

10101100

00010000

01111010

11001100Binary32bits

172

16

122

204Example

DecimalExample

Binary1891617242532128

64

32

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8

4

2

1

128

64

32

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8

4

2

1

128

64

32

16

8

4

2

1

目录

一、IP地址的格式

二、IP地址的分类

三、IP地址的编址1ClassA:Bits:0NNNNNNNHostHostHost891617242532Range(1-126)1ClassB:Bits:10NNNNNNNetworkHostHost891617242532Range(128-191)1ClassC:Bits:110NNNNNNetworkNetworkHost891617242532Range(192-223)1ClassD:Bits:1110MMMMMulticastGroupMulticastGroupMulticastGroup891617242532Range(224-239)IP地址分类ClassA:ClassB:ClassC:ClassD: MulticastClassE: ResearchNetworkHostHostHostNetworkNetworkHostHostNetworkNetworkNetworkHost8bits8bits8bits8bitsIP地址分类二进制－十进制转换

255255

255

255NetworkHost

11111111

11111111

11111111

1111111132bits1891617242532十进制二进制128

64

32

16

8

4

2

1

2726252423222120128＋64＋32＋16＋8＋4＋2＋1＝255

172

16

122

10101100

00010000

01111010

11001100

204举例：128

0

32

0

8

4

0

0

270

250

23220

0128＋0＋32＋0＋8＋4＋0＋0＝172二进制－十进制转换AddressClassNetworkHost004620IP地址分类练习AddressClassNetworkHost004620ABCCB不存在0046IP地址分类练习目录

一、IP地址的格式

二、IP地址的分类

三、IP地址的编址保留的IP地址TCP/IP还有一些IP地址是保留的，它们有特殊的意义和用途用于本地广播，也称有限广播，无须知道本地网络地址55RIP协议中用它指定默认路由，路由表中信宿的网络号为用于广播，也称定向广播，需要指定目标网络全1主机地址用于指定网络本身，称之为网络地址或者网络号全0主机地址指本地节点(一般为)，用于测试网卡及TCP/IP软件，这样浪费了1700万个地址网络只在系统启动时有效，用于启动时临时通信全0网络地址用途地址保留的IP地址（私网地址）私网地址范围:~55~55~55主机地址02118E1172.161212NetworkHost..NetworkInterfaceE0E1RoutingTableE055(Directedbroadcast)55(Localnetworkbroadcast)X55(Allsubnetsbroadcast)广播地址可用主机地址数量计算

11111111172

1600

10101100

00010000

00000000

0000000016

15

14

13

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11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

NetworkHost

00000000

00000001

11111111

11111111

11111111

11111110......

00000000

00000011

11111101123655346553565536-...265534N2N-2=216-2=65534课堂小结

1、IP地址的格式：IPV4地址介绍，IP地址的组成，IP地址的构成格式

2、IP地址的分类：IP地址的类型特点，IP地址的分类标准，十进制与二进制换算

3、IP地址的编址：网络地址、广播地址及保留的IP地址，私网地址，可用主机数量的计算数/据/通/信/技/术/与/应/用第三章IP地址的计算学习目标二、掌握IP地址的计算一、掌握子网掩码的规范目录

一、子网掩码

二、IP地址计算没有子网的编址Network…...5354带子网划分的编址Network子网划分(没有划分子网时）00600050172.16NetworkNetworkInterfaceE1NewRoutingTable2160Host..E1子网掩码子网掩码与IP地址一一对应，是32bit的二进制数子网掩码为连续的1和0子网掩码为1表示网络位，0表示主机位缩写“/24”表示掩码中有连续的24个1。子网掩码与IP地址一一对应，是32bit的二进制数子网掩码为1表示网络位，0表示主机位1721600255255002552552550IP

AddressDefault

Subnet

Mask8-bit

Subnet

MaskNetworkHostNetworkHostNetworkSubnetHost缩写“/16”表示掩码中有连续的16个1。11111111111111110000000000000000子网掩码1 0 0 0 0 0 0 0 = 1281 1 0 0 0 0 0 0 = 1921 1 1 0 0 0 0 0 = 2241 1 1 1 0 0 0 0 = 2401 1 1 1 1 0 0 0 = 2481 1 1 1 1 1 0 0 = 2521 1 1 1 1 1 1 0 = 2541 1 1 1 1 1 1 1 = 255128 64 32 16 8 4 2 1子网掩码目录

一、子网掩码

二、IP地址计算没有子网划分的子网掩码16NetworkHost172001010110011111111101011000001000011111111000100000000000000000000101000000000000000000000默认情况下没有划分子网0000001060

NetworkNumber带子网划分的子网掩码网络位增加8位16NetworkHost60255.255.255.017220101011001111111110101100000100001111111100010000111111110000001010100000000000000000000000000010Subnet128192224240248252254255NetworkNumber16172216010101100000100001010000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst60921地址计算示例1010110011111111000100001111111111111111101000001100000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst609212161722160地址计算示例1010110011111111000100001111111111111111101000001100000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst6092123161722160地址计算示例101011001111111100010000111111111111111110100000110000001000000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst60921234161722160地址计算示例10101100111111110001000011111111111111111010000011000000100000000000001010111111HostMaskSubnetBroadcastLastFirst609212345161722160地址计算示例1010110011111111000100001111111111111111101000001100000010000000000000101011111110000001HostMaskSubnetBroadcastLastFirst6092123456161722160地址计算示例101011001111111100010000111111111111111110100000110000001000000000000010101111111000000110111110HostMaskSubnetBroadcastLastFirst60921234567161722160地址计算示例101011001111111110101100000100001111111100010000111111110000001010100000110000001000000000000010101011000001000000000010101111111010110000010000000000101000000110101100000100000000001010111110HostMaskSubnetBroadcastLastFirst609212345678161722160地址计算示例101011001111111110101100000100001111111100010000111111110000001010100000110000001000000000000010101011000001000000000010101111111010110000010000000000101000000110101100000100000000001010111110HostMaskSubnetBroadcastLastFirst609228912990123456789161722160地址计算示例子网掩码练习AddressSubnetMaskClassSubnet002AddressSubnetMaskClassSubnet002BAA子网掩码练习计算广播地址练习AddressClassSubnetBroadcast048SubnetMask

35272827AddressClassSubnetBroadcast0

48C36SubnetMask

A553

52B527

28B计算广播地址练习课堂小结

1、子网掩码：子网掩码的概念，子网掩码的划分，子网掩码的计算

1、IP地址计算：没有划分子网的IP地址计算方法，速算法数/据/通/信/技/术/与/应/用第四章网络设备配置与管理常见网络接口与线缆及网络设备介绍学习目标

二、熟悉常见网络设备接口

一、了解常见设备线缆目录

一、常见的设备线缆

二、常见的网络设备接口有线传输介质无线传输介质空气以太网传输介质双绞线同轴电缆光纤双绞线概念概念双绞线由两根绝缘铜导线相互缠绕而成。两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波也会被另一根线上发出的电波抵消。把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆，在局域网中常用双绞线4对双绞线组成的。双绞线分类非屏蔽双绞线绝缘套管中无屏蔽层价格低廉，用途广泛屏蔽双绞线绝缘套管中外层由铝铂包裹，以减小辐射价格相对较高，高要求场合应用双绞线标准CAT-1/2/3/41/2/3/4类双绞线，目前已淘汰CAT-55类双绞线，可用于100M以太网传输CAT-5e/6超5类/6类双绞线，可用于1,000M以太网传输CAT-6A超6类双绞线，可用于10,000M以太网传输CAT-77类双绞线，可用于更高标准（大于等于10,000M）以太网传输必须为屏蔽线双绞线接口类型与线序标准接口类型RJ-45水晶头线序标准568B橙白--1，橙--2，绿白--3，蓝--4，蓝白--5，绿--6，棕白--7，棕--8568A绿白--1，绿--2，橙白--3，蓝--4，蓝白--5，橙--6，棕白--7，棕--8直通双绞线与交叉双绞线交叉双绞线（反线）双绞线一端采用568A线序标准，另一端采用568B线序标准通常用于同构设备互连PC连接PCPC连接路由器交换机连接交换机路由器连接路由器直通双绞线（正线）双绞线两端都采用同一线序标准（568A或568B）制作通常用于异构设备互连PC连接交换机交换机连接路由器81水晶头铜片面向自己且向上光纤概述光纤概述一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具,光纤被用作长距离的信息传递光缆

光缆一般由多根光纤和塑料保护套管及塑料外皮构成单模光纤单模光纤具有极宽的带宽，特别适用于大容量、长距离的光纤通信多模光纤光信号是以多个模式方式进行传播的；多模光纤仅用于较小容量、短距离的光纤传输通信光纤分类光纤跳线带有连接器与保护层的光纤一般被称为光纤跳线光纤跳线颜色分类黄色：单模光纤橙色：多模光纤光纤跳线连接器分类SCLCSTFC光电转换器光电转换器将光纤介质转换成铜线接入将铜线转换成光纤介质接入俗称：光猫、光电收发器光纤终端盒/光纤配线架(ODF)概述光纤与光纤的熔接、光纤与尾纤的熔接以及光连接器的交接光纤及其元件提供机械保护和环境保护提供光缆终端的安放和余端光纤存储的空间双绞线光纤连接设备一侧接口类型为SC或LC终端盒一侧多为ST或FC16芯多模光缆接口类型SC或LC接口类型多为ST或FC500米光纤终端盒光纤跳线同轴电缆用途划分基带同轴电缆宽带同轴电缆优缺点1可在无中继长距离的线路上，进行高带宽传输2体积大；无法承受扭弯；成本高E1同轴电缆目录

一、常见的设备线缆

二、常见的网络设备接口回环接口（loopback接口）此类接口是应用最为广泛的一种虚接口，几乎在每台路由器上都会使用。常用于如下用途：作为一台路由器的管理地址使用该接口地址作为动态路由协议OSPF、BGP的RouterID使用该接口地址作为BGP建立TCP连接的源地址常见以太网设备接口-固化接口/扩展插槽固化接口10/100M自适应电口10/100/1000M自适应电口扩展插槽10/100M自适应电口10/100/1000M自适应电口100M光纤接口1000M光纤接口堆叠接口10/100M10/100/1000M扩展插槽扩展模块137以太网设备接口复用接口复用是指在同一台设备中，某些不同类型的接口同一时刻只能使用其中的一个提升设备接口的灵活性，降低用户成本通过配置命令决定使用哪种接口怎样判别接口复用不同接口但编号一致复用接口138以太网设备接口S口是serial接口的意思，也叫高速异步串口，主要是连接广域网的V.35线缆用的，就是路由器和路由器连接时候用的，可以用命令设置带宽，一般也就在10M、8M左右。F口是FastEthernet接口，叫快速以太网口，主要连接以太网（局域网），连接交换机或电脑，用普通的双绞线就可以连接，速率默认是100Mbps，可以用命令限速，但是不可能超过100Mbps。E口是Ethernet接口，叫以太网接口，主要连接以太网（局域网），也可用普通的双绞线连接，速率默认是10Mbps，现在新型的设备上已经把这个接口淘汰了。Console口，是路由器上一个必不可少的接口：控制口，这个接口是用来调试路由器的。另外有的路由器还有AUX接口，也是控制接口；G口是GigabitEthernet接口，叫千兆以太网接口，是连接以太网用的。速率为1000Mbps=1Gbps。以太网设备接口模块化设计能提升设备的灵活性与扩展性模块化设计能方便的实现硬件冗余与更换简单模块化中低端设备，采用固化端口+扩展插槽方式设计盒式设备全模块化高端设备，引擎（控制中心）、线卡（端口接入）、电源、风扇全模块化箱式设备PowerOverEthernet，利用以太网双绞线传输数据信号的同时，还能为设备提供直流供电的技术PSE供电端设备PoE适配器、PoE交换机一般通过双绞线4、5、7、8供电PD受电端设备AP、IP电话、网络摄像头一般通过双绞线4、5、7、8受电POE接口课堂小结

1、常见设备线缆：有线传输线缆，双绞线、光纤、同轴电缆，传输的特点与传输方式

2、常见网络设备接口：回环接口，扩展插槽，常见接口类型，接口复用与实际设备的硬件接口及相关告警灯。数/据/通/信/技/术/与/应/用第四章网络设备配置与管理以太网交换机工作原理学习目标二、掌握交换机的工作原理一、了解以太网基本原理目录

一、以太网基本原理

二、交换机的工作原理以太网的诞生以太网最初是开发的一种基带局域网技术，使用同轴电缆作为网络媒体，采用载波多路访问和冲突检测（CSMA/CD）机制,数据传输速率达到10Mbps。以太网被设计用来满足非持续性网络数据传输的需要，而IEEE802.3规范则是基于最初的以太网技术于1980年制定。冲突检测：由于两个站点同时发送信号，经过叠加后，会使线路上电压的摆动值超过正常值一倍。据此可判断冲突的产生。以太网原理---CSMA/CDCS：载波侦听在发送数据之前进行监听，以确保线路空闲，减少冲突的机会。MA：多址访问每个站点发送的数据，可以同时被多个站点接收。CD：冲突检测边发送边检测，发现冲突就停止发送，然后延迟一个随机时间之后继续发送。以太网帧结构Ethernet_IIDMACSMACLength/TDATA/PADFCSLength/Type值含义Length/T>1500Length/T<=1500代表了该帧的类型代表了该帧的长度802.3以太网的MAC地址MAC地址有48位，但它通常被表示为12位的点分十六进制数。MAC地址全球唯一，由IEEE对这些地址进行管理和分配。每个地址由两部分组成，分别是供应商代码和序列号。其中前24位二进制代表该供应商代码。剩下的24位由厂商自己分配。如果48位全是1，则表明该地址是广播地址。如果第8位是1，则表示该地址是组播地址。目录

一、以太网基本原理

二、交换机的工作原理交换机的三个功能地址学习转发/过滤避免环路地址学习最开始的地址表是空的MAC地址表A：00d0.d001.1111C：00d0.d001.2222B：00d0.d001.3333D：00d0.d001.4444E0E1E2E3第一步，StationA发送一个单播帧（frame）给StationC；第二步，交换机从端口E0学习到stationA的MAC地址第三步，交换机同时将该未知单播帧做“洪泛（flooding）”转发。MAC地址表C：00d0.d001.2222B：00d0.d001.3333D：00d0.d001.4444E0:00d0.d001.1111E0E1E2E3A：00d0.d001.1111地址学习第一步，StationC回应一个单播帧（frame）给StationA第二步，交换机从端口E2学习到stationC的MAC地址MAC地址表A：00d0.d001.1111C：00d0.d001.2222B：00d0.d001.3333D：00d0.d001.4444E0:00d0.d001.1111E2:00d0.d001.2222E0E1E2E3地址学习过滤第一步，StationA发送一个单播帧（frame）给stationC第二步，目标地址已经知道,交换机不再“洪泛”发送，直接从E2端口发送出去。E0:00d0.d001.1111E2:00d0.d001.2222E1:00d0.d001.3333E3:00d0.d001.4444A：00d0.d001.1111C：00d0.d001.2222B：00d0.d001.3333D：00d0.d001.4444E0E1E2E3XXMAC地址表广播和多播帧第一步，StationD发送一个广播或多播帧（frame）给StationC；第二步，交换机将广播（broadcast）或多播（multicast）帧“洪泛”转发给其他所有端口（不包括进来的那个端口)。A：00d0.d001.1111C：00d0.d001.2222B：00d0.d001.3333D：00d0.d001.4444E0E1E2E3E0:00d0.d001.1111E2:00d0.d001.2222E1:00d0.d001.3333E3:00d0.d001.4444MACaddresstable

以太网连接设备－－HUB注意：HUB仅仅是物理上的连接设备。Hub的工作模式应用层表示层会话层传输层网络层链路层物理层物理层物理层HUB应用层表示层会话层传输层网络层链路层物理层所有的HUB都是半双工的！12345INOUTOUTOUTOUT由HUB组网存在的问题实际上网络中由HUB组建以太网实质是一种共享式以太网，存在共享式以太网的所有缺陷：冲突严重；广播泛滥；无任何安全性。二层工作模式

网桥/二层以太网交换机的工作模式应用层表示层会话层传输层网络层链路层物理层物理层物理层二层交换机应用层表示层会话层传输层网络层链路层物理层链路层链路层基于源地址学习多播情况下，CAM表项的建立不是通过学习得到的，而是通过IGMP窥探，CGMP等协议获得的。分段1分段2ABCPORT1PORT2D

交换机典型应用交换机MAC地址所在端口MACA1MACB1MACC2MACD2二层交换机原理接收网段上的所有数据帧；利用接收数据帧中的源MAC地址来建立MAC地址表（源地址自学习），使用地址老化机制进行地址表维护；在MAC地址表中查找数据帧中的目的MAC地址，如果找到就将该数据帧发送到相应的端口（不包括源端口）；如果找不到，就向所有的端口发送（不包括源端口）；向所有端口转发广播帧和多播帧（不包括源端口）。L2交换机的缺点L2带来了以太网技术的重大飞跃，彻底解决了困扰以太网的冲突问题，极大的改进了以太网的性能。并且以太网的安全性也有所提高。但以太网存在如下缺点：广播泛滥安全性仍旧无法得到有效的保证其中广播泛滥严重是L2以太网的主要缺点路由交换机定义：路由交换机是同时具备了layer2和layer3功能的交换机。路由交换机的二层和三层功能实现是通过硬件和软件结合的方式来实现的。课堂小结

1、以太网基本原理：以太网工作原理CSMA/CD，以太网帧结构，MAC地址

2、交换机工作原理：交换机的三个功能（地址学习；过滤转发；避免环路），二层工作模式，二层交换机工作原理数/据/通/信/技/术/与/应/用第四章网络设备配置与管理基本操作配置学习目标二、了解交换机系统文件管理一、掌握ZXR10的基本操作三、掌握基本配置命令目录

二、交换机系统模式

一、交换机的登录方式

三、交换机基础命令ZXR10连接配置方式串口连接配置TELNET连接配置SSH连接配置SNMP连接配置示例–串口连接1，将PC机与ZXR10进行正确连线之后，点击系统的[开始→程序→附件→通讯→超级终端]，进行超级终端连接2，弹出连接描述对话框时，为新建的连接输入名称并为该连接选择图标3，选择连接串行口4，设置所选串行口的端口属性。示例–Telnet连接在主机上运行telnet命令点击确定按钮，显示TELNET窗口CLI特征ZXR10#cl?clearclockZXR10#clock?setSetthetimeanddateZXR10#clockset?setZXR10#clockset?hh:mm:ssCurrentTimeZXR10#clockset17:30:00?ZXR10#clok^%Invalidinputdetectedat'^'marker.错误提示在线帮助ZXR10>e?enableexitZXR10>en?enableZXR10>enPassword:ZXR10#ZXR10#shZXR10#showruZXR10#showrunning-config使用Tab键使简写命令完整显示命令简写目录

二、交换机系统模式

一、交换机的登录方式

三、交换机基础命令系统命令模式系统上电后通过终端连接启动命令行界面（CLI）CLI有多种命令模式：CLI有多种命令模式：1．用户模式2．特权模式（enable模式）3．全局配置模式4．接口配置模式5.通道化配置模式6.路由配置模式7.BOOTP模式用户模式1:用户模式登录系统时，将自动进入用户模式；用户模式下可以执行ping，telnet等命令，还可以查看一些系统信息。ZXR10>?Execcommands:disableTurnoffprivilegedcommandsenableTurnonprivilegedcommandsExitExitfromtheEXECLoginLoginasaparticularuserlogoutExitfromtheEXECPingSendechomessagesping6SendIPv6echomessagesQuitQuitfromtheEXECshowShowrunningsysteminformationtelnetOpenatelnetconnectiontelnet6Openatelnet6connectiontraceTraceroutetodestinationtrace6TraceroutetodestinationusingIPv6whoListuserswhoareloginingon特权模式2：特权模式

在用户模式下输入enable命令和相应口令后，即可进入特权模式特权模式下可以查看配置信息，也可以进入配置模式进行相关命令配置ZXR10>enablePassword:ZXR10#ZXR10#?Execcommands:cdChangecurrentworkingdirectoryclearResetfunctionsclockManagethesystemclockconfigureEnterconfigurationmodecopyCopyfromonefiletoanotherdebugDebuggingfunctions--More--配置模式3.配置模式全局配置模式接口配置模式通道配置模式路由配置模式ZXR10#configureterminalZXR10(config)#ZXR10(config)#interfacefei_2/1ZXR10(config-if)#…ZXR10(config)#routerospf1ZXR10(config-router)#…BOOTP模式4.BOOTP模式不使用CLI命令系统维护操作系统异常时升级版本配置系统密码SystemBootstrap,ZXR10-T1200SystemBootVersion:1.0Creationdate:Apr182007,10:55:19Copyright(c)2005byZTEPressanykeytostopforchangeparameters...8[ZXR10Boot]:[ZXR10Boot]:c'.'=clearfield;'-'=gotopreviousfield;^D=quitBootLocation[0:Net,1:Flash]:0(0indicatesbootingfromthebackgroundTFTP,and1indicatesbootingfromtheFLASH)ClientIP[0:bootp]:68(CorrespondingtotheaddressofthemanagementEthernetport)Netmask:……Flash文件系统IMG

系统映象文件即版本信息

zxr10.zarCFG

配置文件

startrun.datDATA

记录异常信息

***.zteUSER

供用户存放文件ZXR10#dir--查看文件和子目录信息Directoryofflash:/Attributesizedatetimename1drwx4096JUN-27-200715:28:56cfg2drwx4096JUN-27-200715:28:56data3drwx4096JUL-08-200707:51:56img4drwx4096JUL-08-200707:51:56user130015232bytestotal(82857984bytesfree)ZXR10#cdimg

--进入文件目录ZXR10#pwd

--查看当前目录flash:/imgZXR10#dirDirectoryofflash:/imgattributesizedatetimename1drwx4096JUL-08-200707:51:56.2drwx4096JUL-08-200707:51:56..3-rwx16364919MAY-11-200711:37:06ZXR10.ZAR130015232bytestotal(82857984bytesfree)系统配置文件启动文件（startrun.dat）－－存在FLASH中，断电重启仍然在运行文件（running）－－存在内存中，断电重启不在Consoleshowrunning-configRAMflashOrstartrun.datRunning-Config目录

二、交换机系统模式

一、交换机的登录方式

三、交换机基础命令保存配置文件将现行配置（running）保存到启动配置文件（startrun.dat）中，下次重启时使用该配置。ZXR10#ZXR10#writeBuildingconfiguration.....[ok]ZXR10#配置基本系统信息ZXR10(config)#hostnamezte-universityzte-university(config)#exitzte-university#writeBuildingconfiguration.....[ok]zte-university#系统主机名ZXR10(config)#bannerincoming#Youhaveenteredasecuredsystem.Authorizedaccessonly!#ZXR10(config)#系统启动问候语系统时间ZXR10#clockset23:12:01feb232001配置系统时间ZXR10#clockset<hh:mm:ss><month><day><year>实例：配置系统时间为2001年2月23日23:12:01。接口类型物理接口

实际存在的接口

以太网接口，POS接口，ATM接口等

命令规则

<接口类型>_<槽位号>/<端口号>.<子接口或通道号>

例：gei_1/1,pos3_4/1逻辑接口

虚拟接口，需要通过配置来创建

Loopback接口，VLAN子接口

命令规则

<接口类型><子接口>

例:loopback2以太网接口配置ZXR10(config)#interfacefei_6/2ZXR10(config-if)#ipaddress521.进入接口配置模式ZXR10(config)#interface<interface-name>2.配置接口IP地址ZXR10(config-if)#ipaddress<ip-addr><net-mask>[<broadcast-addr>][secondary]3.查看接口的IP地址ZXR10#showipinterface[brief][<interface-name>]ZXR10#showipinterfacefei_6/2fei_6/2isup,lineprotocolisupDescriptionisnoneMACaddressis00d0.d0c2.e100TheportiselectricDuplexfullMditype:autoARPTimeout:04:00:00Internetaddressis/24IPMTU1500bytesMRU7600bytes……课堂小结

1、ZXR10的基本操作：交换机链接配置方式（串口、Telnet等），命令操作界面

2、交换机系统：系统命令模式（用户模式、特权模式等），交换机系统文件3、交换机基础命令：保存、基本信息、时间、接口等数/据/通/信/技/术/与/应/用第五章局域网搭建VLAN基本原理学习目标二、掌握Vlan的工作原理一、熟悉Vlan概述三、熟悉Vlan的标准与应用目录

二、VLAN的工作原理

一、VLAN的基本概念

三、VLAN的端口与标准VLAN—虚拟局域网VLAN（VirtualLocalAreaNetwork）即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的技术。

划分Vlan的主要作用是隔离广播域。在共享式的以太网上，每个设备都处于一个广播域中。广播域为什么需要分割广播域呢？AB广播域AB

如果整个网络只有一个广播域，那么一旦发出广播信息，就会传遍整个网络，并且对网络中的主机带来额外的负担。因此，在设计LAN时，需要注意如何才能有效地分割广播域。广播的影响路由器VLAN如何分割广播域？？广播的影响目录

二、VLAN的工作原理

一、VLAN的基本概念

三、VLAN的端口与标准单机VLAN的工作1234市场部财务部交换机vlan10vlan20aaabbbcccdddTObbbVlan10p1p2Vlan20p3p4跨交换机VLAN的工作12341234交换机1交换机2市场部市场部财务部财务部

报文?vlan1055vlan10vlan10vlan20vlan20vlan10vlan20报文的类型不带标签的报文untag带标签的报文tagMACIP数据MACIP数据Vlan标识端口类型Access

发送不带标签的报文；一般与pc、server相连时使用；Trunk

发送带标签的报文；一般用于交换机级联端口传递多组vlan信息时使用；跨交换机VLAN的工作12341234交换机1交换机2市场部市场部财务部财务部55vlan10vlan10vlan20vlan20vlan10vlan20AAAAAAAATT报文报文v10报文Vlanuntagtag10p1,p2p520p3,p4p5Vlanuntagtag10p1,p2p520p3,p4p5VLAN工作小结交换机接收报文时需要判断报文在哪个vlan中转发根据收到的报文属性判断

tag报文——按照tag中vid标识转发

untag报文——按照接收端口所在vlan转发交换机发送报文时需要判断是否携带vid标记根据发送端口的vlan属性判断

access端口——发送untag报文

trunk端口——发送tag报文目录

二、VLAN的工作原理

一、VLAN的基本概念

三、VLAN的端口与标准混合端口混合端口（HybridPorts）混合端口可以同时属于多个vlan混合端口是人为指定其发送的报文是否带标签对于一个特定的VLAN，混合端口传送的所有报文必须是同一种类型的可以用于交换机之间的级联，也可以连接pc、server等终端设备混合端口带来的问题当混合端口收到带有标签的报文时按照标签所带vid转发；当混合端口收到不带标签的报文时应该如何转