《数据网络与总线》课件-项目四 网络设备与规划设计

1.常用网络设备介绍常用网络设备介绍本次内容Content网卡01交换机02路由器03网卡(NetworkInterfaceCard)4作用：将计算机上的数据转换为能通过网络传输介质传输的信号。适配计算机和网络之间数据转发的不同速率。网卡是一块被设计用来允许计算机在计算机网络上进行通讯的计算机硬件。每一个网卡都有一个被称为MAC地址的独一无二的48位串行号，它被写在卡上的一块ROM中。在网络上的每一个计算机都必须拥有一个独一无二的MAC地址。网卡应用1.有线网卡传输的是以太网通信协议，一般通过光纤线缆与光纤以太网交换机连接。按传输速率可以分为100Mbps、1Gbps、10Gbps，2.无线网卡用于连接无线网络，就是利用无线电波作为信息传输的媒介构成的无线局域网（WLAN），与有线网络的用途十分类似，最大的不同在于传输媒介的不同。网卡应用1.PC互连，PC和Server互连网卡应用2.PC/Server和网络设备的以太网接口相连交换机

交换机工作在OSI参考模型的数据链路层。一般地，交换机提供高密度的以太网端口，用以连接多台PC、Server、其它网络终端和其它网络设备，如下图所示：交换机的应用大量网络终端设备(如PC/Server)集中快速接入网络交换机和其他网络设备连接方式聚合链路：可以把交换机的几个以太网端口逻辑地捆绑起来，提供一个高速的交换机间通道。衡量交换机的主要参数参数各项含义性能背板容量(决定所有接口全双工模式下能否线速转发)吞吐量(在不丢包的情况下能够转发数据包的最大速率)时延(时延越小，处理数据的能力越快)内存大小(决定MAC地址表和CAM表项的大小)包转发能力(三层交换机)功能VLAN(基于端口的VLAN、基于协议的VLAN、IEEE802.1QVLAN)生成树、VRRP、链路聚合端口认证、端口和地址绑定访问控制、多业务支持、服务质量网络管理扩展性模块化插槽、丰富性模块(可扩展端口和功能)软件可升级(可得到新功能和后续开发的功能)端口数量/类型10/100MRj45以太网接口(数量越多越好)100M光纤接口的(数量越多越好)1000MRj45以太网接口接口(数量越多越好)1000MRj45以太网接口(数量越多越好)路由器2.子网与子网划分子网与子网划分本次内容Content子网划分01子网掩码02子网规划031、子网划分16分类IP地址存在的问题：无法区分网络内不同的网段，网络被看成一个整体，广播包会广播到整个网络，降低了网络的性能，同时也不利于网络管理。IP地址空间的利用率有时很低（1）分类网络数有限A类126个，B类16,384个，C类2,097,152个（2）存在大量的IP地址浪费A类网络有16,777,214个IP地址B类网络有65,534个IP地址C类网络有254个IP地址1、子网划分17充分使用地址A类和B类地址空间大，在单一网络无法工作分配更多较小网络，有效使用地址空间划分管理职责划分子网更易于管理网络子网更容易控制，减轻管理负担提高网络性能划分子网，减少网络拥塞181985年，IP地址增加了一个“子网号字段”，由两级IP地址变成三级IP地址。子网编址方法：从主机号部分借用若干位作为子网号，剩余为主机号。这种做法叫作划分子网。通过划分子网把一个含有大量主机的网络划分成许多小的子网。优点：提高了IP地址空间的利用率。主机号位数变短了，对应网络的IP地址数就减少了；用于网络标识的位数变长了，网络个数增多了。解决方法—采用子网编址技术网络号子网号主机号19网络172.16.0.0被划分为2个子网，即172.16.1.0和172.16.2.0.两个子网之间要通过路由器相互连接，而对外两个子网作为一个整体，都是由出口路由器进行数据转发。1、子网划分

202、子网掩码

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子网掩码和IP地址都是成对存在的，IP地址不能单独存在。子网掩码是由32位二进制数（0和1）构成。子网掩码中的二进制位构成了一个过滤器，由连续个“1”和连续个“0”组成。1的个数是网络号和子网号的位数；0的位数是主机号的位数。即网络号和子网号部分全部为1，主机号全为0的IP地址被称为该子网的子网掩码。2、子网掩码22在没有进行子网划分的情况下，也具有子网掩码，称为默认子网掩码。例如：192.168.0.1子网掩码是多少？11111111111111111111111100000000255.255.255.0默认子网掩码23例：IP地址200.155.32.87，默认子网掩码是（）A.255.0.0.0B.255.255.0.0C.255.255.255.0D.255.255.192.0默认子网掩码

24IP地址172.16.2.1，属于哪一类？网络号？主机号?默认子网掩码？2、子网掩码252、子网掩码26按位求与：0AND0=0AND1=1AND1=0012、子网掩码27通过“按位求与”的逻辑运算，可计算出子网的网络地址。28

在设计子网划分方案时，须考虑5个问题：（1）该网络内将划分几个子网？（2）每个子网有多少台有效主机？（3）有效的子网地址是什么？（4）在该子网划分中，网络掩码是什么？（5）每个子网的广播地址是什么？由此，子网计算包括：子网数、每个子网中的主机数、子网掩码、广播地址3、子网规划293、子网规划若子网位数为x，则子网数=2x，主机号位数为y，则各子网的主机数=2y-2

3、子网规划-示例【例1】某企业内部有一IP地址172.16.2.160，子网掩码为255.255.255.192，要求计算该IP地址所处子网的网络地址，子网广播地址及可用主机地址范围。3、子网规划-示例3、子网规划-示例3、子网规划-示例详细步骤如下：①确定分界线（网络号、子网号、主机号）；②将IP地址和子网掩码对应第2根分界线的字段转换为二进制；③确定子网网络地址：网络号、子网号不变，主机位全部为0；④确定子网广播地址：网络号、子网号不变，主机位全部为1；⑤确定子网可用IP地址范围：子网的网络地址和广播地址之间（不含上述两地址）的IP地址；⑥将二进制转换成十进制。3、子网规划-示例【例2】地址子网掩码类别子网网络地址子网广播地址第一个主机地址最后一个主机地址10.6.24.20255.255.240.03、子网规划-示例【例2】地址子网掩码类别子网网络地址子网广播地址第一个主机地址最后一个主机地址10.6.24.20255.255.240.0A10.6.16.010.6.31.25510.6.16.110.6.31.25410600011000202552551111000001060001000001060001

11111111111110600010000000000011060001111111111110IP地址子网掩码网络地址广播地址第一个最后一个10.6.24.20255.255.240.010.6.16.010.6.31.25510.6.16.110.6.31.25436地址子网掩码10.6.24.20/8255.0.0.0（默认子网掩码）10.6.24.20/20255.255.240.0201.222.10.60/29写出对应子网掩码3、子网规划-示例11111111111111111111111111111000255.255.255.248373、子网规划-示例对192.160.12.0/24