10網絡互連及產品介紹

1、1,網絡互連及其產品介紹,一. 前言 二. 中繼器（集線器） 三. 網橋（交換機） 四. 路由器 五.校園網建設,2,一. 前 言,1.1 計算機網絡的分類 1）局域網（LAN） 特點：地理范圍小 幾十米--幾十公里 數(shù)據(jù)傳輸率高1Mbps-1000Mbps 誤碼率低

2、 種類：802.3-Ethernet 802.4-Token-Bus 802.5-Token-Ring FDDI,CDDI,ATM,3,傳輸介質：雙絞線，同軸電纜，光纖，微波 2）廣域網 特點：距離遠 幾十公里以上 數(shù)據(jù)傳輸率300bps

3、-2Mbps-45Mbps….. 種類：X.25--分組交換網 DDN--數(shù)字數(shù)據(jù)網 Frame Relay--幀中繼 PSTN--公用電話交換網1.2. 問題 1) 如何解決在較大的區(qū)域內使用LAN的問題 2) 如何解決WAN與LAN的連接 3) 如何解決通

4、訊瓶經及廣播風暴 4) 如何根據(jù)本單位的實際情況,規(guī)劃自己的網絡,4,,,,,,,,,,二. 中繼器（集線器）,2.1.以太網的三種基本類型 1）10Base-5(粗纜） 協(xié)議：802.3 帶寬：10Mbps 拓撲：總線 段長：500米 站/段：100 介質：50 歐粗纜 用

5、途：主干網 網卡接口:AUI(15芯),,,,,,收發(fā)器,5,2）10Base-2（細纜） 協(xié)議：802.3a 帶寬：10Mbps 拓撲：總線 段長：185米 站/段：<=32 介質：50歐細纜(RG-58) 用途：小型局域網 網卡接口:BNC,,,,,,,,,,終端匹配器,,,,6

6、,3）10Base-T（雙絞線網） 協(xié)議：802.3i 帶寬：10Mbps 拓撲：星型（總線） 段長：100米 站/HUB:8,12,16,24,32 介質:雙絞線,3類(UTP,STP) 用途：小型局域網 網卡接口:RJ45,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,7,2.2 互連需求及方法 1）需求 *增

7、加局域網的用戶數(shù) *擴大局域網的覆蓋范圍 2）互連方法 a.用中繼器互連多個網段（物理層） 中繼器（Repeater)：放大和傳送電信號,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Repeater,,,8,5--4--3 規(guī)則： 互連網段數(shù):5（10base-5:2500m,10base-2:925m） 中繼器數(shù)：4 可以接PC的網

8、段數(shù)：3 b.集線器級連（最多三級，覆蓋400m) 2.3 集線器產品介紹 1）獨立式,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,9,端口數(shù)：8--24（10M) 主干網口：AUI，BNC，TP，F(xiàn)iber 用途：小型工作組 管理功能：有(SNMP)，無 產品：3com,cisco,Intel,

9、D-link,Accton 2)可堆迭式 端口數(shù)：幾十---幾百個（10Mbps） 主干網口：AUI，BNC，TP，F(xiàn)iber 用途：大型工作組 管理功能：有，RMON 分段功能,10,3com Port Switch HUB 40 介紹 *12個或24個RJ-45端口，一個MDI/MDIX

10、 開關（MDIX：每個口內部交叉，直通線） *可堆迭10個 * Port Switch功能：分四個網段 網段間通信用網橋（交換機）互連 HUB的總帶寬為40Mbps,,,,,,,,,,,Switch,hub40,11,,*管理功能：RMON *插入模塊：UTP，F(xiàn)iber

11、 其它公司產品：Cisco,D-Link…... 快速以太網集線器：100Mbps, 10/100Mbps 3Com SuperStack II HUB100 Accton EH3012A, EH3012B 3)機箱式HUB（Oncore System Concentrator) *高密度，多功能 17

12、槽機箱：360個Ethernet Ports,或 140個Token Ring, 或 32個FDDI,12,,*容錯功能 *管理功能（RMON） *交換功能,13,三. 網橋（交換機）,3.1. 共享式以太網的問題 特點：共享同一介質，單個沖突域

13、 1）每個站點平均帶寬=10Mbps/站點數(shù) 2）介質利用率低：20--30% 3）容易引起廣播風暴 4）不適宜多媒體應用3.2. 解決辦法 1）快速以太網（Fast Ethernat) a). 100Base-T (與10Base-T具有相同的介質訪問 控制方法）,14,,*100Base-TX 5類雙絞線 協(xié)議：802.3u 帶寬：100

14、Mbps 段長：100米 介質：5類UTP *100Base-T4 4對3，4，5類雙絞線 *100Base-FX 光纖 b). Gigabit Ethernet (1000Mbps) c). 快速以太網互連規(guī)則 *最大長度：雙絞線--100米

15、 光纖半雙工--412米 光纖全雙工--2000米(單模） *在單一中繼器拓撲結構中，網絡總跨度為 325米。,15,*兩個中繼器之間：5米 2) 網絡微分段 a). 網橋（在數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)網絡互連） 功能： 學習功能（自動更新路徑表）

16、 過濾功能（過濾同一端口的包） 分割網段（一個沖突域分為多個）,,,,,,光纖225m,UTP100m,Switch,Repeater,PC,,,,,,,Switch,,UTP100M,Repeater,PC,,100m,,,P c,16,,,,,,,,,,,,,,,,A B C D

17、 E F,,,,,,,,,,,,,,,,,,A B C,D E F,Bridge,,,,,,,10 Mbps,10Mbps,10Mbps,1,2,17,,路徑表： A ----C: 過濾

18、 A---- D:轉發(fā) A--- C，D---E： 同時傳送 多端口網橋： 三個沖突域

19、 總帶寬30M,,Port MAC1 A1 B2 D2 E2 F1 C,,,,,

20、,,,,,,,,,,,,,,,1,2,3,18,,b). 交換機 交換機實質上是多端口網橋 一個端口是一個網段，可以接一臺PC，也可以接一個共享HUB。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,B,主干,19,,特點：拓撲結構從總線型變?yōu)樾切?工作方式從串行變?yōu)椴⑿?帶寬從10Mbps變?yōu)?0Mbps

21、 x 端口數(shù) 可以獨占一個端口，永不會發(fā)生沖突 不能隔離廣播風暴,,,,,,,,,,,,,,,,,,Switch,HUB,PC,Server,20,,交換機類型 *以太網交換機（10Mbps) *以太網/快速以太網交換機（10/100M，10M） *快速以太網交換機（100M） *千兆位以太網交換機（1000M）

22、 *令牌環(huán)網交換機 *FDDI交換機 *Ethernet/FDDI交換機 *ATM交換機,21,,交換機產品 生產公司：3Com.Cisco,Intel,Bay,Accton,D-Link…….. 類型：工作組級 部門級 企業(yè)級 c.路由器微分段,,,,,,,,,,,,,

23、,,,,,,,,,Router,Router,,,,,,,,,,Router,Switch,22,,3.典型交換機介紹（Link Switch 1000) 1) 端口 *10或24個10Base-T口 MDIX 連接（Midium Dependent Interface -Crossed) (HUB) (Adapter) 內部交叉，接設備用直通線

24、 1 IRD+ ---------1 OTD+ 3,4,5類UTP，100米 2 IRD- --------- 2 OTD- 3 OTD+ -------- 3 IRD+ 6 OTD- --------- 6 IRD- * 一個100Base-TX口(MDIX) 5 類UTP，100米 *插入模塊---連主

25、干網 100Mbps, RJ-45或光纖,23,,*主干網口：可指定任一口 用途：連主干網（每個VLAN需指定一個主干網口） 功能：Switch收到的幀，如目的地址未知（不在地址表 中），則送入該端口。2）與橋接的區(qū)別 比較項目 橋接 Switch100

26、0 地址學習 所有端口 除主干網口以外的所有端口 轉發(fā)模式 存儲轉發(fā) 存儲轉發(fā) ，快速轉發(fā)，智能轉發(fā) 無碎包轉發(fā) 包緩沖區(qū)滿時 丟失其它包

27、 請求智能流量控制，擬制源端發(fā)送 目的地址未知時 送所有端口 只送主干網口 數(shù)據(jù)庫容量 4000地址 500地址 生成樹 支持 可選 （Spanning Tree),,,,,,,,,,,24,,3)數(shù)據(jù)包轉發(fā)

28、 數(shù)據(jù)包源端口 目的地址 處理方法 任一端口（單址） 未知 轉發(fā)到主干網口 任一端口（單址） 與源地址相同 過濾 任一端口（單址） 主干口外的口 轉發(fā)到指定端口 任一端口

29、（多址 不提供目的地址 轉發(fā)到源端口所在 /廣播包） VLAN的所有端口 主干網口（單址） 未知 過濾 主干網口（單址） 數(shù)據(jù)庫中的地址 轉發(fā)到目的端口

30、 主干網口（多址 不提供目的地址 轉發(fā)到指定VLAN的 /廣播包） 所有端口,,,,,,,非 主 干 網 口,,,,,,,,,,,,,,,,,主干網口,25,,4）Switch 的配置與管理 a. 連接：*控制臺接終端：8位，無校驗，一個停止位，波特率：自動

31、 *網絡連接：telnet 166.111.5.250 *通過SNMP管理軟件 b. 登錄: monitor 默認口令：monitor 只能看，不能修改 manager manager 能修改運行參數(shù)

32、 security security 能修改所有管理參數(shù) c. Switch Management Setup:設置IP地址、路由器及子網屏蔽碼 d. 交換機設置 * 轉發(fā)方式：快速轉發(fā)、存儲轉發(fā)、無碎包轉發(fā)和智能轉發(fā) *PACE：禁止/允許優(yōu)先訪問控制

33、*VLAN配置方式：按端口劃分 手工，自動（按VLAN服務器數(shù)據(jù)庫的要求） *主干網口設置 e.交換機數(shù)據(jù)庫（SDB）設置 *數(shù)據(jù)庫格式,26,,Port MAC Address Permanent 10 08004e0849d1

34、 No 數(shù)據(jù)庫容量：500個MAC 10 00802aa345f3 No 三種類型：有時限（30m-277h) 10 0385an456q23 No 無時限(關機刪除）

35、 永久項 *數(shù)據(jù)庫中加入MAC的方法： 學習方式；當某端口有一臺機器開機，檢測到MAC，記入數(shù)據(jù)庫 手工方式： f.設置可恢復連接 主連接：網絡正常運行時使用 后備連接：主連接故障

36、時使用 主連接 后備連接：自動 后備連接 主連接：手動設置,,,,,,,,,,,,,主,后備,,,27,,5）VLAN (虛局域網) a. 定義： 一組與位置和拓撲結構無關的設備,他們之間可以象在同一物理LAN一樣通訊.這就意味著LAN段不受物理連接的硬件限制.而可以按使用的軟件靈活分組. 如: 按組織結構分組, 按應

37、用分組. VLAN 在邏輯上等價于廣播域. 在同一VLAN內,站點間可以任意通訊. b. VLAN的優(yōu)點 *) 在IP 網上設備可以改變或移動 *) 有助于控制廣播流量(限定在同一VLAN內). *) 提供附加的安全性.VLAN間的站點通訊,要經過路由器. *）隔離作用。一個VLAN沒有和路由器相連，此VLAN被隔離。,28,,c. 解決廣播風暴的辦法

38、 *)對S1000,S3000設廣播風暴控制,達到一定比例時斷開,但不能完全隔離. *)設路由器將大的子網分成若干小子網. *) 使用VLAN技術,能容易的解決廣播風暴. d. VLAN 的種類: *) 基于端口的VLAN 特點: 1) 一個端口支持(并只屬于)一個VLAN 2) 設置方便 3) 一個PC從一

39、個VLAN移到另一個VLAN,并希望仍 屬于以前的VLAN,要重新設置. 4) VLAN間通訊要用路由器.,29,,*) 基于MAC的VLAN 1) 按PC的網卡地址分VLAN ,一個VLAN 有一個MAC表. 2) 每臺機器只屬于一個VLAN. 3) 機器移動不用重新設置.

40、 4) VLAN間通訊要用路由器. *) 基于第三層的VLAN(按IP地址分配的VLAN) 1) 將類似路由功能引入VLAN. 2) 允許一臺機器屬于多個VLAN. 3)可以按傳輸協(xié)議劃分VLAN. *) 基于策略VLAN 1) 不同的VLAN可選用不同的方法,如: VLAN1按IP, VLAN2按MAC,,30,,6)SW

41、ITCH 1000 的VLAN 功能. 1) SWITCH 1000支持的VLAN由一組交換端口組成,每個端口只屬于一個VLAN. SWITCH 1000 支持16個VLAN . 2) SWITCH 1000 默認的VLAN是VLAN1. 有如下特性: *) 包括全部端口. *) 只有VLAN1 允許通過SNMP訪問交換機中的管理代理. 3) 如果VLA

42、N通過BACKBONE PORT（主干口）和路由器相連，此主干口有以下特性： #）這個口收到的地址不存入SWITCH數(shù)據(jù)庫。 #）未知地址都轉發(fā)到主干口。 4）SWITCH之間VLAN的連接 以兩個SWITCH為例 *）設置VLAN段，如VLAN1、VLAN2,31,,*）服務器的連接，如放在26口。 *）設置VLT（VLAN干線）口。

43、*）設置主干口連到路由器上。 1 6 7 12 26口 對于一個端口有三種設定： *）屬于哪個VLAN。 VLT *）是否為主干網口。 *）是否為VLT口 7) SWITCH1000的統(tǒng)計信息 7.1)綜合統(tǒng)計信息 列出每個端口當前接受和發(fā)送數(shù)據(jù)信息.每2秒修改一次.收發(fā)超過4.2BILLION(109) 時,從0開始

44、. 每個端口可顯示的統(tǒng)計信息: *) 接受的楨數(shù) *)發(fā)送的楨數(shù). *) 轉發(fā)的楨數(shù),,,,server1,server2,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,ROUTER,,,32,,*) 過濾的楨數(shù). *) 接受的多點/廣播禎. *) 發(fā)送的多點/廣播禎. *) 出錯的數(shù)量 . 7.2) 端口統(tǒng)計信息 *) 帶寬利用率.

45、 *) 轉發(fā)禎的比例(占接受禎) *) 廣播禎占用的帶寬. *) 出錯禎比例. *) 端口流量統(tǒng)計: 接受,發(fā)送,多點發(fā)送,廣播,碰撞,碎包,轉發(fā),過濾,包長度統(tǒng)計.,33,4. 路由器,4.1 路由器的特點與功能 4.11 路由器與中繼器和 網橋的差別: 中繼器: 信號放大,延長 電纜的有效連接長度 網橋:在鏈路層實現(xiàn)互

46、聯(lián)的 存儲轉發(fā)設備.對從一個 網段接受的完整數(shù)據(jù)禎, 進行必要的比較和驗證,決定丟 棄或轉發(fā).不進行路由選擇. 路由器: 網間網發(fā)生在網絡層實現(xiàn)的功能相對復雜.如:路由 選擇,錯誤檢測,多路重發(fā),隔離廣播信息,控制阻塞等.是 實現(xiàn)局域網和廣域網互聯(lián)的關鍵設備.,34,,4.2 路由器的特點: *) 不同網間存儲轉發(fā)

47、分組 *) 可以連接不同類型的網絡. *) 隔離網段間不必要的流向. *) 有各種控制功能.如:安全(放火墻),路由,管理控制. 4.3 路由器主要性能: 1) 支持多種網絡類型: 以太網,快速以太網,令牌網,FDDI, CDDI, ATM交換網,X.25,PSTN,ISDN,DDN,禎中繼等. 2) 支持多種網絡協(xié)議: TCP/IP,NOVELL/IPX

48、,DECnet, IBM SNA等. 3) 維護升級方便.增減模塊容易.,35,,4.4 路由器的類型 4.4.1 CISCO的系列產品: 1) 模塊式路由器(機箱) CISCO7505, 7507, 7513 下劃線表示可插入模塊數(shù) CISCO 7000, 7010 插入5,3個模塊數(shù) C

49、ISCO 4000, 4500 , 可插入3個模塊 模塊支持的介質 Fast Ethernet-------100MBPS Ethernet(AUI)------10MBPS Token Ring---------4/16Mbps FDDI----------------100Mbps

50、 ATM-----------------34,45,100,155,622MBPS,36,,串口---------- RS232,449,V.35,V.21,E1, ISDN----------線路交換 或分組交換(綜合業(yè)務數(shù)字網) 2) 固定配置路由器 CISCO 2500系列 CISCO 2501----- 1個Ethernet , 2串口

51、 CISCO 2502----- 1個TOKEN RING , 2串口 CISCO 2503----- 1個Ethernet , 2串口,1個ISDN BR1 CISCO 2505----- 8個Ethernet UTP HUB口, 2串口 雙LAN ROUTER Eth

52、ernet CISCO 2513----- 1個Ethernet , 1 Token ring ,2串口 CISCO 2514----- 2個Ethernet , 2串口,250X,,,,,,X.25,,,37,,3) Access Server (訪問服務器) CISCO 2509--- 1個Ethe

53、rnet , 2串口(同步),8個異步串口 CISCO 2511--- 1個Ethernet , 2串口(同步),16個異步串口 CISCO 2512--- 1個Token ring , 2串口(同步),16個異步串口 CISCO 4000 系列. (模塊式路由器) 可支持三個模塊,類型如下: *) Ethernet : 1,2或6個端口

54、 *) TOKEN RING : 1或2個端口 *) FDDI : 多模光纖, 1個端口 *) 異步串口: 2或4個口(電話撥號) *) ATM : 1個多?；騿文?*) ISDN BRI: 4或8個口(BRI 基本速率,64KBPS),38,,AS5100: 機箱式, 17個槽,可插入16個模塊

55、 支持: thernet , 同步串口, 異步串口 最大異步串口數(shù):48 4.4.2 3COM 路由器 機箱式: NET BUILDER II Bridrge/ROUTERS 有4槽,8槽 和8個擴展槽 PORTS: 48個LAN ,或24個WAN. WAN接口: V.35,RS-232,RS499, RS530,X.21,X.25 協(xié)議: TCP/IP

56、, IPX, DECnet, Apple Talk 模塊類型: 6口 10Base-t 6口 10Base-FL 1口 100Base-tx,39,,1口 100Base-FX TOKEN RING FDDI WAN4.5 路由器的典型應用 LAN 4.5.1 局域網和廣

57、域網的互聯(lián) *) 校園網與廣域網互聯(lián) 兩個同步串口接X.25和DDN 應有一個異步串口,可做DDR 路由.(DDR:Dial-On-Demand routing) 用撥號線代替DDN 專線做路由器,節(jié)省廣域網開支. CISCO路由器DDR適用于同步,異步串口和ISDN BRI接

58、口,,HUB,router,,,,modem,,,,,X.25,PSDN,MODEM,,PC,,,,,,,,,,,,,,,,40,,建立一個DDR連接通常經過以下幾步: *) 確定達到目標地址的路由 *) 確定達到目標地址的DDR接口 *) 檢查DDR接口 *) 確定數(shù)據(jù)包是感興趣,還是不感興趣 不感興趣----連接未建立-----

59、----丟棄 不感興趣----連接已建立---------發(fā)送 感興趣 ----連接未建立---------建立連接 感興趣 ----連接已建立---------發(fā)送 4.5.2 廣域網(WAN)中我國常用的通訊方式 *) 介用電話交換網-----PSTN 點對點. 異步MODEM,300BP

60、S--56K BPS 協(xié)議: SLIP, PPP,41,,*) 公共分組交換網PSDN(X.25) 9.6KBPS----64KBPS----256K---2M BPS 入網方式: 同步MODEM. 協(xié)議: X.25 ,用戶有10位地址碼 *) 綜合業(yè)務數(shù)據(jù)網ISDN 分兩類速率接口 BRI :基本速率接口(2B+D) 64K+16K BPS

61、 PRI: 主速率接口(23B+D 或30B+D) 2.048M+64K BPS 應有ISDN適配器(網卡) *) 數(shù)字數(shù)據(jù)網DDN 點對點,速率2M(E1)-----33M(E3)----150M BPS 同步

62、和異步, 基帶MODEM 4.5.3 LAN和LAN的互聯(lián) 目的: 連接不同類型的局域網,FDDI ,ETHERNET,TOKEN RING,42,,將網絡分成獨立的廣播域,隔離廣播風暴 網絡安全,限制網絡故障在一個子網內,FDDI,,,ROUTER,SWITCH,,,,ROUTER,,,FDDISWITCH,S,S,S,S,,,,,R,R,R,R,,,,,,,

63、,,,,ROUTER,S,S,S,S,,,,,43,5.校園網建設,5.1 校園網的應用 5.1.1 網絡資源共享 5.1.2 CAI和遠程教學 5.1.3 學校的管理信息系統(tǒng),提高效率 5.1.4 辦公自動化 5.1.5 圖書情報檢索系統(tǒng) 5.1.6 提供各種Internet 服務 *) 電子郵件 *) 文件傳輸 *) 遠程登錄(TELNET)

64、 *) BBS 5.2 組織結構和建設原則,44,,5.2.1 組織結構 *) 應有校園網管理委員會 *) 有技術和建設實施負責部門 5.2.2 建設原則 1) 統(tǒng)一規(guī)劃,分布實施,制定明確近期目標 2) 結構化設計,結構化布線 目的: 便于維護管理 便于升級 便于擴充 特征:

65、 *) 有層次,有結構. 層次應和學校的組織層次相對應,45,switch,switch,switch,HUB,,,,,,,,,,SERVER,S.v,server,,,pc,pc,,,,,,,,,,,R,,,,,校級 (主干網),系級(中速),室級(低速),FDDI,R,R,R,,,,,,,,SWITCH,,,,,,,,系級,,,,,INERNET,,,,,R,INTERNET,,,,S,S,S,S,第一層:FDDI第二層

66、:各系,處第三層:室,組,46,,*) 按客戶機/服務器的體系結構建立各層網絡應用 *) 網絡應具有升級,更新和擴展的隨時性和平滑性 3) 堅持先進性,開放性和標準化,事實求實的盡量采用先 進成熟技術 *) 根據(jù)不同應用選用不同的技術 *) 技術上先進,成熟. 4) 強調應用,管理和服務5.3 校園網工程建設內容與技術 5.3.1

67、建設內容 *) 骨干網 *) 工作組網(建筑物內) *) 遠程辦公室 *) 遠程個人入網,47,,*) 廣域網連接 *) 骨干服務器的定位與設計 (DNS,WWW,EMAIL,等) 5.3.2 相關技術 *) 通訊線路: 雙絞線: UTP 3,5類 同軸電纜:

68、 粗,細 光纖: 單摸 10KM 多模 2KM 微波: *) 通訊協(xié)議 802.X , FDDI , ATM (TCP/IP IPX) *) 互聯(lián)方式 中繼器 網橋,48,,交換機 路由器 *) 拓撲結構 總線