1、YCF正版可修改PPT（中職）中小型網絡構建與管理綜合實訓教程項目二構建中型網絡教學課件項目二構建中型網絡任務一擴展辦公網絡任務二虛擬局域網VLAN返回任務一擴展辦公網絡.任務分析該公司在業(yè)務擴大后,根據(jù)項目案例陳述我們知道,在擴展原來辦公網絡時,為了滿足領導要求,考慮到銷售部門原有交換機端口不夠用,需要增加交換機.在保障交換機性能的前提下,建議采用堆疊的方式來提高接入交換機組的性能;另外,由于財務部門不能因為線路問題中斷對網絡的使用,所以需要進行線路備份,目前只有一個千兆的上聯(lián)接口,可以再擴展一個百兆接口進行線路備份,但為了防止環(huán)路問題,需要采用生成樹協(xié)議,為了保證線路的快速切換,建議采用快

2、速生成樹協(xié)議;為了保證市場推廣部高速利用網絡傳輸文件,市場推廣部在原有的百兆上聯(lián)接口不能滿足需求的情況下,需要增大上聯(lián)接口的帶寬,由于市場推廣部的接入交換機未提供千兆上聯(lián)的接口,所以決定采用聚合端口的技術來增大上聯(lián)接口的帶寬,同時能夠避免線路出現(xiàn)單點故障問題.下一頁返回任務一擴展辦公網絡.知識準備.交換機級聯(lián)技術級聯(lián)是最常見的連接方式,就是使用網線將兩個交換機進行連接.連接后,在實際的網絡中,它們仍然各自工作,仍然是兩個獨立的交換機.需要注意的是交換機不能無限制級聯(lián),超過一定數(shù)量的交換機進行級連,最終會引起廣播風暴,導致網絡性能嚴重下降.級聯(lián)分為以下兩種:)普通(RJ-端口)端口級聯(lián)所謂使用普

3、通端口級聯(lián)就是將交換機的某一個常用端口(如RJ-端口)進行連接.這里端口之間所用的連接雙絞線要用交叉線,即雙絞線的兩端要跳線(第與線腳對調).其連接示意如圖所示.上一頁下一頁返回任務一擴展辦公網絡)Uplink端口級聯(lián)交換機間一般是通過普通端口進行級聯(lián),有些交換機則提供了專門的級聯(lián)端口(Uplink Port).在所有交換機端口中,都會在旁邊包含一個Uplink端口,如圖所示,此端口是專門為上行連接提供的.交換機堆疊技術. 交換機堆疊此種連接方式主要應用在大型網絡中對端口需求比較大的情況.一般辦公網絡中使用的口或口交換機,隨著網絡規(guī)模的增大,需要更多的接入端口時,需要擴展交換機的端口數(shù)量.而對

4、于固定端口的交換機,在擴展端口上一般通過級聯(lián)來實現(xiàn).但過多的級聯(lián)會影響網絡的性能.交換機堆疊技術可以很好地解決這個問題,而且是擴展端口最快捷、最便利的方式.上一頁下一頁返回任務一擴展辦公網絡它不但可以擴大端口的密度,還可以在堆疊后獲得可以成倍增加的帶寬,提供比交換機級聯(lián)更優(yōu)化的網絡管理技術,因此在中型網絡中得到廣泛的應用.如圖所示. 交換機堆疊模式目前流行的堆疊模式主要有兩種:菊花鏈模式和星型模式.)菊花鏈式堆疊這是一種基于級聯(lián)結構的堆疊技術,對交換機硬件上沒有特殊的要求,通過相對高速的端口串接和軟件的支持,將堆疊模塊接口首尾連接,最終實現(xiàn)構建一個多交換機的層疊結構,通過環(huán)路,可以在一定程度上

5、實現(xiàn)冗余.如圖所示.上一頁下一頁返回任務一擴展辦公網絡)星型堆疊這是一種高級堆疊技術,對交換機而言,需要提供一個獨立的或者集成的高速交換中心(堆疊中心),所有的堆疊主機通過專用的(也可以是通用的高速端口)高速堆疊端口上行到統(tǒng)一的堆疊中心.堆疊中心一般是一個基于專用ASIC的硬件交換單元,根據(jù)其交換容量,帶寬一般在GB之間,其ASIC交換容量限制了堆疊的層數(shù).星型堆疊技術使所有的堆疊組成員交換機到達堆疊中心Matrix的級數(shù)縮小到一級,任何兩個端節(jié)點之間的轉發(fā)需要且只需要經過三次交換,轉發(fā)效率與一級級連模式的邊緣節(jié)點通信結構相同.上一頁下一頁返回任務一擴展辦公網絡.交換機鏈路匯聚技術. 鏈路匯聚

6、技術進行級聯(lián)時,應該盡力保證交換機間中繼鏈路具有足夠的帶寬,為此可采用全雙工技術和鏈路匯聚技術.鏈路匯聚也叫端口匯聚、端口捆綁、鏈路擴容組合,由IEEE.ad標準定義.鏈路聚合技術亦稱主干技術(Trunking)或捆綁技術(Bonding),其實質是將兩臺互連設備間的數(shù)條物理鏈路“組合”成邏輯上的一條數(shù)據(jù)通路,稱為一條聚合鏈路,如圖所示.聚合在一起的鏈路可以在單一邏輯鏈路上獲得高帶寬.上一頁下一頁返回任務一擴展辦公網絡. 鏈路聚合的特點大多數(shù)的交換機都支持最多條平行鏈路聚合,聚合在一起的邏輯鏈路端口可以被當做一個端口使用.且通過這種方式捆綁多條物理鏈路,用戶不必升級現(xiàn)有設備就能獲得更大帶寬的數(shù)

7、據(jù)鏈路,其容量等價于各個物理鏈路容量之和.另外,鏈路聚合中,成員互相動態(tài)備份,從而使得鏈路的可靠性提高.鏈路聚合技術中,網絡中的骨干鏈路上提供自動冗余,當鏈路中多個端口中的一個出現(xiàn)故障時,網絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流可以動態(tài)地轉向鏈路中其他端口傳輸,自動實現(xiàn)端口的數(shù)據(jù)管理.上一頁下一頁返回任務一擴展辦公網絡. 鏈路聚合配置命令聚合接口是一個邏輯接口,它可以分為二層聚合接口和三層聚合接口.銳捷聚合端口常用配置命令如下:()配置二層aggregateport.Switch# configure terminalSwitch (config)# interface aggregateport 1/創(chuàng)建聚合接口A

8、G1Switch (config- if)# switchport mode trunk /配置并保證AG1 為trunk 模式Switch(config) # interface interface- idSwitch(config- if- range)# port- group port- group- number上一頁下一頁返回任務一擴展辦公網絡()配置三層aggregate (帶IP地址).Switch# configure terminalSwitch(config) # interface aggregate- port aggregate- port- numberSwitc

9、h(config- if)# no switchportSwitch(config- if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0()配置aggregateport的流量平衡.aggregateport load- balance dst- mac | src- mac |ip上一頁下一頁返回任務一擴展辦公網絡()配置aggregateport的注意事項.組端口的速度必須一致;組端口必須屬于同一個VLAN;組端口使用的傳輸介質必須相同;組端口必須屬于同一層次,并與AP也要在同一層次.交換機生成樹技術. 交換網絡中的冗余鏈路由許多交換設備組成的網絡環(huán)境中,為

10、了提高網絡的可用性,保證包括服務器在內的各種網絡終端設備間的正常通信,大多數(shù)情況下我們常在交換網絡中采用多條鏈路連接交換設備,形成備份鏈路,以保證線路上的單點故障不會影響正常網絡的通信,提高網絡健壯性和穩(wěn)定性.備份連接也叫備份鏈路或冗余鏈路,可以提高網絡的整體可靠性.上一頁下一頁返回任務一擴展辦公網絡但從圖可以看出,兩臺交換機與PC構成了一個環(huán),即備份鏈路使網絡中存在環(huán)路.環(huán)路是備份鏈路所面臨的最為嚴重的問題,它會導致廣播風暴、多幀復制及MAC地址表不穩(wěn)定等問題.環(huán)路引起的“死循環(huán)”會造成整個網絡處于阻塞狀態(tài),導致網絡癱瘓. 生成樹協(xié)議隨著局域網規(guī)模的不斷增長,生成樹協(xié)議已經成了當前最重要的局

11、域網協(xié)議之一.生成樹協(xié)議目前常見的版本有STP (生成樹協(xié)議IEEE.d)、RSTP (快速生成樹協(xié)議IEEE.w)、MSTP (多生成樹協(xié)議IEEE.s).上一頁下一頁返回任務一擴展辦公網絡生成樹協(xié)議的根本目的是將一個存在物理環(huán)路的交換網絡變成一個沒有環(huán)路的邏輯樹形網絡.它采用生成樹算法(STA),首先創(chuàng)建一個拓撲數(shù)據(jù)庫,然后搜索并掉冗余鏈路.運行生成樹算法后,數(shù)據(jù)幀只能被轉發(fā)到STP挑選出來的鏈路上.BID即Bridge ID,或稱為橋ID.IEEE.D 標準定義該值由 位的橋優(yōu)先級(Bridge Priority)和橋MAC 地址構成.BID 橋優(yōu)先級占據(jù)高位位,其余低位為MAC地址.在

12、STP網絡中,BID最小的會被選舉為根橋.PID即Port ID,或稱為端口ID.PID也是由兩部分組成,高位是端口優(yōu)先級,低位是端口號.PID在某些情況下對于選擇指定端口有一定作用.上一頁下一頁返回任務一擴展辦公網絡為了在網絡中形成一個沒有環(huán)的網絡拓撲,網絡中的交換機需要:()選取根橋.()選取根口.()選取指定口.在這些步驟中,哪些交換機能獲取將取決于以下因素:()最低的橋ID.()最低的路徑開銷.()最低的發(fā)送者橋ID.()最低發(fā)送者端口ID.上一頁下一頁返回任務一擴展辦公網絡. 生成樹協(xié)議的配置命令以銳捷交換機為例,介紹生成樹協(xié)議的主要配置命令.()開啟生成樹協(xié)議.Switch(con

13、fig)# Spanning- tree()關閉生成樹協(xié)議.Switch(config)# no Spanning- tree()配置生成樹協(xié)議的類型.Switch(config)# Spanning- tree mode stp/rstp銳捷全系列交換機默認使用MSTP 協(xié)議上一頁下一頁返回任務一擴展辦公網絡()配置交換機優(yōu)先級.Switch(config)# spanning- tree priority (“0”或“4096”的倍數(shù)、共16 個、缺省32768)()恢復到缺省值.Switch(config)# no spanning- tree priority()配置交換機端口的優(yōu)先級

14、.Switch(config)# interface interface- type interface- numberSwitch(conf- if)# spanning- tree port- priority number()查看生成樹協(xié)議配置.顯示生成樹狀態(tài):Switch# show spanning- tree上一頁下一頁返回任務一擴展辦公網絡顯示端口生成樹協(xié)議的狀態(tài):Switch # show spanning - tree interface fastethernet .任務實施.任務場景圖所示拓撲是將該公司XXX部網和XXX部網兩臺交換機連接的場景,希望在兩個部門交換機之間獲得

15、較高的帶寬,通過網絡冗余,實現(xiàn)網絡的健壯性和穩(wěn)定性;根據(jù)需求和需求配置網絡.設備與環(huán)境RGSG交換機臺、RGSGT交換機臺、Console配置線條、計算機臺、直通網線根.上一頁下一頁返回任務一擴展辦公網絡.操作步驟步驟建立SW與SWL之間的雙鏈路.步驟SW與SWL運行快速生成樹協(xié)議RSTP.步驟建立SW與SWL之間的雙鏈路.將SW的F/、F/與SWL的F/、F/級聯(lián).步驟建立SW與SWL之間的聚合鏈路.步驟查看生成樹協(xié)議.步驟:測試網絡的連通性.上一頁返回任務二虛擬局域網VLAN.任務分析為了保證某些部門辦公網絡中信息不被其他部門訪問,實現(xiàn)各部門,特別是一些信息需要保密的部門網絡安全隔離,可以

16、通過交換機劃分虛擬局域網,實現(xiàn)網絡之間的隔離.要保證分布在不同地點辦公的同一部門的網絡連通,共享網絡資源,可以使用交換機Trunk技術,從而保證分布在不同交換機上的同一部門網絡的連通.下一頁返回任務二虛擬局域網VLAN.知識準備.交換機網絡中的廣播風暴計算機網絡是由資源子網和通信子網組成,其中有大量的網絡結點(例如計算機).在實際的通信過程中,網絡上的一個結點發(fā)送一個數(shù)據(jù)幀或包,被傳輸?shù)接蓮V播域定義的本網段上的每一個節(jié)點,這就是廣播.廣播域是局域網中所有設備發(fā)送廣播的傳輸區(qū)域,即一臺計算機發(fā)送廣播的最遠接收到計算機的范圍.如圖所示.上一頁下一頁返回任務二虛擬局域網VLAN.VLAN 技術. 虛

17、擬局域網在采用共享介質的以太網中,所有節(jié)點都處于同一個沖突域和廣播域中,在網絡中引入交換機作為連接設備,通過在交換機的端口上形成更小的沖突域,可以減少網絡的沖突,為用戶提供更高的帶寬.如圖所示.交換機雖然也能解決沖突域問題,卻不能克服廣播域問題.為了解決這個問題,虛擬局域網(Virtual Local Area Nework,VLAN)技術應運而生.虛擬局域網是一項以局域網交換機為基礎,通過將局域網內的設備邏輯地,而不是物理地劃分成一個個網段而實現(xiàn)虛擬工作組的新興技術.上一頁下一頁返回任務二虛擬局域網VLAN.VLAN 內部通信被劃分在同一個VLAN 內的網絡設備可以處于不同的物理位置,例如行

18、政部的一臺辦公計算機可以在三樓辦公室,其他的可以分散到二樓辦公室.網絡設備之間的通信和普通局域網一樣,網絡中的單播、廣播只在本VLAN 內轉發(fā),不會進入到其他VLAN 中.同一個VLAN 中形成一個廣播域,不同VLAN 之間的廣播相互隔離.VLAN 之間通信不同VLAN 內的網絡設備之間要進行通信,必須使用三層網絡互連設備路由器或三層交換機,還需要配置通信的IP地址.也就是說,組建這樣的網絡,實現(xiàn)不同VLAN 之間的通信,要配置路由器或三層交換機來進行數(shù)據(jù)包的轉發(fā).上一頁下一頁返回任務二虛擬局域網VLAN. 常用的VLAN 配置命令()創(chuàng)建、刪除VLAN.Switch# configure t

19、erminalSwitch(config)# vlan vlan- ID 默認情況下,交換機會自動創(chuàng)建和管理VLAN,所有交換機端口默認均屬于VLAN,用戶不能刪除該VLAN.用戶可創(chuàng)建的VLAN 的ID 范圍是,但最多只能建立個VLAN.如果輸入的是一個新的VLANID,則交換機會創(chuàng)建一個VLAN,并進入到VLAN 配置模式,如果輸入的是已經存在的VLANID,則進入到VLAN 配置模式修改相應的VLAN 配置.上一頁下一頁返回任務二虛擬局域網VLAN()將端口劃入VLAN.Switch# configure terminal/進入全局配置模式Switch(config)# interfac

20、e fastEthernet 0/1/進入端口配置模式Switch(config- if)# switchport access vlan 10/將fastEthernet 0/1端口分配到VLAN 10 中,并設置該端口為access 模式,說明該端口是用來連接計算機的.()查看VLAN 信息.Switch# show vlan/查看所有VLAN 信息Switch# show vlan id 10/查看VLAN 10 的信息上一頁下一頁返回任務二虛擬局域網VLAN.VLAN 干道技術Trunk (干道)是一種封裝技術,它是一條點到點的鏈路,主要功能就是僅通過一條鏈路就可以連接多個交換機從而擴

21、展已配置的多個VLAN.在交換式網絡中,交換機端口常工作于兩種工作模式:訪問模式(Access Mode)和干道模式(Trunk Mode).默認情況下,交換機的所有端口都是處于Access工作模式下,用于連接終端設備或服務器.但在多臺互連的交換機網絡中使用VLAN 時,需要使用干道(Trunk)技術,處于干道工作模式的端口主要用于連接兩臺交換機.這樣,交換機的端口被分為Access端口和Trunk端口.如圖所示.上一頁下一頁返回任務二虛擬局域網VLAN.Access端口交換機劃分到一個VLAN 中,用于連接計算機的端口,稱為Access端口.在該端口上傳輸數(shù)據(jù)的幀格式采用的是標準的以太網幀格

22、式.Access端口是交換機默認的端口模式.Trunk端口Trunk是在兩臺交換機之間的一條點到點的鏈路,每臺交換機連接的相應端口稱為干道端口.圖中所示連接兩臺交換機的端口,一般多指定為干道端口.干道端口傳送不同VLAN 發(fā)送的數(shù)據(jù)幀,該端口位于多個VLAN 中,需要手工配置才能啟動.上一頁下一頁返回任務二虛擬局域網VLAN.IEEE.QVLAN 標準.Q 標準用來解決大型網絡劃分為許多個小網絡后,實現(xiàn)跨交換機同一VLAN 中設備的通信問題.如圖所示,使用IEEE.Q 協(xié)議(Trunk端口)封裝后的數(shù)據(jù)幀到達接收端交換機對應干道口后,將拆成數(shù)據(jù)幀中的標簽,還原為原來普通以太網幀.任務實施.任務

23、場景圖所示是該公司各個部門網絡連接場景,希望在三層核心交換機和二層接入交換機的鏈路上實施VLAN 干道技術;根據(jù)部門設置:VLAN (銷售部)、VLAN (市場推廣部)、VLAN (財務部)、VLAN (后勤保障部),劃分VLAN.上一頁下一頁返回任務二虛擬局域網VLAN.設備與環(huán)境RGSG交換機臺、RGSGT交換機臺、計算機臺、Console配置線條、直通網線若干.操作步驟步驟:按照圖所示網絡拓撲連接交換機和PC組建網絡.連接時注意對應連接端口,VLAN 接口對應表見表.步驟:配置計算機IP地址.打開測試計算機,為臺計算機配置IP地址,配置地址時根據(jù)PC所屬VLAN 配置IP地址.步驟:配置

24、交換機.上一頁下一頁返回任務二虛擬局域網VLAN在相關交換機上創(chuàng)建VLAN,并將接口劃分到相關VLAN 中.在SW與SWL之間配置trunk.查看VLAN.管理交換機配置文件.步驟:測試網絡連通情況.打開某臺PC的DOS命令運行環(huán)境,使用Ping命令,測試和其他PC的連通性.上一頁下一頁返回任務二虛擬局域網VLAN.任務分析為了確保部門網絡之間安全通信,實現(xiàn)部門網絡之間有選擇的通信,需引入三層網絡互連設備,通過路由技術實現(xiàn)全網安全通信,這里采用三層交換機SVI的技術以及單臂路由的技術實現(xiàn)VLAN (也就是部門間)的通信.三層交換技術使用SVI地址來實現(xiàn)不同VLAN (子網)之間的通信,不同VL

25、AN(子網)中設備之間的數(shù)據(jù)流通過三層交換機轉發(fā),可以有選擇地控制虛擬局域網網絡中數(shù)據(jù)流的傳輸方向,通過三層技術檢查數(shù)據(jù)包的安全,還可以實現(xiàn)整個公司網絡的安全通信.圖是采用單臂路由技術的示意圖.上一頁下一頁返回任務二虛擬局域網VLAN.知識準備.三層交換機. 三層交換技術隨著Internet的發(fā)展,局域網和廣域網技術得到了廣泛的推廣和應用.數(shù)據(jù)交換技術從簡單的電路交換發(fā)展到二層交換,從二層交換又逐漸發(fā)展到今天較成熟的三層交換,以致發(fā)展到將來的高層交換.上一頁下一頁返回任務二虛擬局域網VLAN三層交換技術是在網絡模型中的第三層實現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉發(fā).簡單地說,三層交換技術就是:二層交換技術加上三

26、層轉發(fā)技術,如圖所示.但是,一個具有三層交換功能的設備,是一個帶有第三層路由功能的第二層交換機,它是二者的有機結合,并不是簡單地把路由器設備的硬件及軟件疊加在局域網交換機上.三層交換技術的出現(xiàn),解決了局域網中網段劃分之后,網段中子網必須依賴路由器進行管理的問題,解決了傳統(tǒng)路由器低速、復雜所造成的網絡瓶頸問題. 三層交換機三層交換機,如圖所示,工作在網絡第三層,不僅能識別MAC地址,還能識別數(shù)據(jù)包中的IP地址.三層交換機在對第一個數(shù)據(jù)包進行路由處理后,產生一個MAC地址與IP地址映射表,當同樣類型的數(shù)據(jù)包再次通過時,就根據(jù)此表直接從二層通過,而不需要路由進行處理,消除了進行路由選擇造成的網絡延遲

27、,提高了數(shù)據(jù)包轉發(fā)效率.上一頁下一頁返回任務二虛擬局域網VLAN.VLAN 間路由選擇所屬不同VLAN 的網絡設備之間無法直接進行通信,要實現(xiàn)VLAN 間的通信,必須依靠三層網絡設備來轉發(fā),也就是需要利用到OSI參考模型中的網絡層的信息(IP地址)來繼續(xù)路由.路由功能一般由路由器提供,但在今天的局域網中,也經常利用帶路由功能的三層交換機來實現(xiàn). 使用路由器進行VLAN 間路由)路由器與交換機連接方式在使用路由器實現(xiàn)不同VLAN 間路由時,路由器與交換機連接的方式大致分為兩種:方式一:將路由器與交換機的每一個VLAN 分別連接,如圖所示.上一頁下一頁返回任務二虛擬局域網VLAN方式二:路由器與交

28、換機之間通過一條Trunk鏈路連接.這時,路由器只需一個端口就可以完成任務,因此也稱這種方式為單臂路由,如圖所示.)創(chuàng)建子接口的參考配置命令下面以創(chuàng)建一個子接口對應VLAN為例:Router(config)# interface Gigabit Ethernet 0/0.1/創(chuàng)建子接口Router(config- subif)# encapsulation dot1Q 10/指明子接口承載那個VLAN 的流量(這里是編號為的VLAN),并定義封裝類型(.Q).上一頁下一頁返回任務二虛擬局域網VLANRouter(config- subif)# ip address 192.168.10.1 255.255.255.0/在子接口上配置IP地址及子網掩碼,這個地址就是VLAN的網關. 使用三層交換機進行VLAN 間路由)使用三層交換機實現(xiàn)VLAN 間路由利用單臂路由實現(xiàn)VLAN 間的路由,由于路由器的轉發(fā)速率較慢,常常不能滿足主干網絡