計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建技術(shù)

長沙師范?？茖W(xué)校

課程介紹

建本萋求；；；；；；；；Kuh

A通過組網(wǎng)技術(shù)的基本知識學(xué)習(xí)和基本技能訓(xùn)練，

熟悉CISCO和銳捷全系列的交換機(jī)產(chǎn)品，掌握交

換機(jī)的基本工作原理和端口配置、VLAN劃分等

內(nèi)容，掌握路由器的基本工作原理和基本配置、

路由協(xié)議配置、廣域網(wǎng)協(xié)議配置、NAT和訪問控

制列表的配置。熟悉網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)架，能較熟練

地進(jìn)行技術(shù)和產(chǎn)品選型，能設(shè)計中小型網(wǎng)絡(luò)。初

步具備一個網(wǎng)絡(luò)工程師知識水平和技能素質(zhì)，能

完成局域網(wǎng)組建與管理和同域網(wǎng)互聯(lián)。

第1講局域網(wǎng)

重點(diǎn)

?A局域向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備???

A網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接

AIP地址規(guī)劃與管理連網(wǎng)設(shè)備

教學(xué)目標(biāo)

?局域網(wǎng)概述

?局域網(wǎng)的工作模式；

?局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；

?網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接；；；

?局域網(wǎng)通信協(xié)議及選擇

AIP地址規(guī)劃與管理連網(wǎng)設(shè)備

局域網(wǎng)概述

A計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類

A局域網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)和介質(zhì)

訪問控制方法決定；

A局域網(wǎng)的4種基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；；；

?局域網(wǎng)的4種傳輸介質(zhì)

A局域網(wǎng)由共享型向交換型局域網(wǎng)發(fā)展

?局域網(wǎng)技術(shù)

局域網(wǎng)概述-以太網(wǎng)

A典型的以太網(wǎng)拓樸結(jié)構(gòu):核心層、匯聚層、

接入層三層樹型結(jié)構(gòu)

核心層

9匯聚層；

1接入層11

f\

—?，/^^一f，$I—T卜.■■一0一一r■i卜.一

—迷RRRR旦&..月!!

A以太網(wǎng)技術(shù)向城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)擴(kuò)展

?仗太南發(fā)雇；；；；；；-u?

e10Mbps(10BASE-5,10BASE-2,10BASE-T)

密100Mbps(1OOBASE-TX10OBASE-F100BASE-T4)

e1Gbps

e(802.3z：1000BASE-LX單長波/OOOBASE-

SX多短波,1000BASE-CX短距離平衡屏蔽銅纜)

e(802.3ab：5e類雙絞線的1Gbps

e10Gbps802.3ae定義

美國電氣電子工程師學(xué)會（IEEE）簡介

IEEE于1963年1月1日由AIEE（美國電氣工程師學(xué)會）和

IRE（美國無線電工程師學(xué)會）合并而成，是美國規(guī)模最大

的專業(yè)學(xué)會。透過多元化的會員，該組織在太空、計算機(jī)、

電信、生物醫(yī)學(xué)、電力及消費(fèi)性電子產(chǎn)品等領(lǐng)域中都是4

要的權(quán)威。在電氣及電子工程、計算機(jī)及控制技術(shù)領(lǐng)域中,

IEEE發(fā)表的文獻(xiàn)占了全球?qū)⒔俜种?。IEEE每年也

會主辦或協(xié)辦三百多項技術(shù)會議。宗旨自成立以來IEEE

一直致力于推動電工技術(shù)在理論方面的發(fā)展和應(yīng)用方面的

進(jìn)步。作為科技革新的催化劑，EEE通過在廣泛領(lǐng)域的

活動規(guī)劃和服務(wù)支持其成員的需要。促進(jìn)從計算機(jī)工程、

生物醫(yī)學(xué)、通信到電力、航天、用戶電子學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域的

科技和信息交流，開展教育培訓(xùn)，制定和推薦電氣、電子

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，獎勵有科技成就的會員等。機(jī)構(gòu)堂會由主席

（自前由Mr.W.CleonAndersonfl彳壬）和執(zhí)行委員會共

同領(lǐng)導(dǎo)。學(xué)會的重大事項由理事會和代表大會進(jìn)行決策,

EEE的標(biāo)準(zhǔn)制定內(nèi)容有：電氣與電子設(shè)備、試驗方法、

原器件、符號、定義以及測試方法等。

以太網(wǎng)工作原理

A以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖如下:

EthernetSegment

、HI

載波偵聽多路訪問/沖突檢測(CSMA/CD)

以太網(wǎng)是由Xeros(施樂)公司開發(fā)的一種基帶局域網(wǎng)技術(shù),采用載

波偵聽多路訪訶/沖突檢測(CSMA/CD).下面我們分步來說明其原理：

1、載波監(jiān)聽：當(dāng)你所在的網(wǎng)站(包括服務(wù)器和工作站)要向另一

個網(wǎng)站發(fā)送信息時，先監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)信道上有無信息正在傳輸，信道是否空

閑。

2、信道忙碌:如果發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信道正忙，則等待，直到發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信

道空閑為止。

3、信道空閑:如果發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信道空閑，則向網(wǎng)上發(fā)送信息。由于

整個網(wǎng)絡(luò)信道為共享總線結(jié)構(gòu)，網(wǎng)上所有網(wǎng)站都能夠收到你所發(fā)出的信

息，所以網(wǎng)站向網(wǎng)絡(luò)信道發(fā)送信息也稱為“廣播”。但只有你想要發(fā)送

數(shù)據(jù)的網(wǎng)站識別和接收這些信息。

4、沖突檢測：網(wǎng)站發(fā)送信息的同時，還要監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)信道，檢測是

否有另一臺網(wǎng)站同時在發(fā)送信息。如果有，兩個網(wǎng)站發(fā)送的信息會產(chǎn)生

碰撞，即產(chǎn)生沖突，從而使數(shù)據(jù)信息包被破壞。

5、遇忙停發(fā)：如果發(fā)送信息的網(wǎng)站檢測到網(wǎng)上的沖突，則立即停

止該此網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)送，并向網(wǎng)上發(fā)送一個“沖突”信號，讓其它網(wǎng)站也

發(fā)現(xiàn)該沖突，從而排棄可能一直在接收的受損的信息包。

6、多路存取：如果發(fā)送信息的網(wǎng)站因“碰撞沖突”而停止發(fā)送，

就需等待一段時間，再回到第一步，重新開始載波監(jiān)聽和發(fā)送，直到數(shù)

據(jù)成功發(fā)送為止。

無線局域網(wǎng)

>802.111或2Mbps2.4GHz跳頻(FHSS),直接

序歹U(DSSS)

>802.11b11Mbps

>802.11a54Mbps

>802.11g54Mbps兼容802.11b與802.11a

A802/1z一種專門為了加強(qiáng)無線局域網(wǎng)安

全的標(biāo)準(zhǔn)

A無線局域網(wǎng)必須考慮的安全因素

案信息保密、身份驗證和訪問控制

A幾種安全技術(shù)??????

e物理地址(MAC)過濾

案服務(wù)集標(biāo)識符(SS1D)匹配

案有線等效保密(WEP)

泰Wi-Fi保護(hù)訪問(WPA)

>802.11gSuperG技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

RG?WSG108R高速無線局域網(wǎng)寬帶路由器

局域網(wǎng)工作模式

A對等式網(wǎng)絡(luò)

對等網(wǎng)是通過工作組來管理

?專用服務(wù)器模式

A客戶/服務(wù)器模式

AIntranet模式（Intranet/Internet模

式）

1.2局域網(wǎng)工作模式

AIntranet模式(Intranet/Internet^

式)可以實現(xiàn)

案web瀏覽

eftp(文件傳輸協(xié)議)

密E-MAIL

深BBS

局域網(wǎng)設(shè)備

A網(wǎng)卡

?集線器.?；

?交螂I!?■

A無線局域網(wǎng)設(shè)備

?服務(wù)器

;;;;;網(wǎng)卡

1、網(wǎng)卡的結(jié)構(gòu)與功能

>網(wǎng)卡組成

網(wǎng)卡包括CPU、內(nèi)存（ROM,RAM）、傳輸介質(zhì)接口等部件

>網(wǎng)卡的作用

①代表固定的網(wǎng)絡(luò)地址MAC地址

②主要功能就是接收和發(fā)送數(shù)據(jù)

③網(wǎng)卡與主機(jī)之間是并行通信，網(wǎng)卡與傳輸介質(zhì)之間是串行通信,

接收數(shù)據(jù)時網(wǎng)卡將來自傳輸介質(zhì)的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)暫

存于RAM中，再傳送給主機(jī)，發(fā)送數(shù)據(jù)時將來自主機(jī)的并行數(shù)據(jù)

轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)暫存于RAM中，再經(jīng)過傳輸介質(zhì)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)

卡在接收和發(fā)送數(shù)據(jù)時可以用“半雙工”或“全雙工”的方式

完成。

2、網(wǎng)卡的工作原理

以太網(wǎng)卡發(fā)送數(shù)據(jù)時，網(wǎng)卡首先偵聽介質(zhì)上是否有載波（載

波由電壓指示），如果有，則認(rèn)為其他站點(diǎn)正在傳送信息，繼續(xù)

偵聽介質(zhì)。一旦通信介質(zhì)在一定時間段內(nèi)（稱為幀間縫隙

IFG=9.6微秒）是安靜的，即沒有被其他站點(diǎn)占用，則開始進(jìn)行

幀數(shù)據(jù)發(fā)送，同時繼續(xù)偵聽通信介質(zhì)，以檢測沖突。在發(fā)送數(shù)據(jù)

期間，如果檢測到?jīng)_突，則立即停止該次發(fā)送，并向介質(zhì)發(fā)送一

個“阻塞”信號，告知其他站點(diǎn)已經(jīng)發(fā)生沖突，從而丟棄那些可

能一直在接收的受到損壞的幀數(shù)據(jù)，并等待一段隨機(jī)時間。在等

待一段隨機(jī)時間后，再進(jìn)行新的發(fā)送。如果重傳多次后（大于16

次）仍發(fā)生沖突，就放棄發(fā)送。

接收時，網(wǎng)卡瀏覽介質(zhì)上傳輸?shù)拿總€幀，如果其長度小于64

字節(jié)，則認(rèn)為是沖突碎片。如果接收到的幀不是沖突碎片且目的

地址是本地地址，則對幀進(jìn)行完整性校驗，如果幀長度大于1518

字節(jié)（稱為超長幀，可能由錯誤的LAN驅(qū)動程序或干擾造成）或

春鬟騫募缺嚼微癬的威能過校驗的幀被認(rèn)

3、網(wǎng)卡的分類

>按總線類型分:ISA(8-16)、PCI(32/64)USB網(wǎng)卡、

PCMCIA網(wǎng)卡

>按接口類型分：BNCAUIRJ45光纖接口無線網(wǎng)

?卡????iiill

>按傳輸速率分：10、100、10/100>1000MbiVs

.按工作方式分：半雙工，全雙工，現(xiàn)在都為全雙工

>按工作對象分：服務(wù)專用網(wǎng)卡，工作站普通網(wǎng)卡

4.影響網(wǎng)卡工作的因素

(1)工作環(huán)境干擾

APC機(jī)電源故障干擾???

A接耳干擾；；；；；

A其它干擾；；；；；

(2)網(wǎng)卡與交換機(jī)的不正確設(shè)置

(3)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議影響

5.網(wǎng)卡的選擇

1）、；端門類罌；；；；；/>,

2）、；傳銅速善；；；；；；；

3）、網(wǎng)卡的兼容性（能通過各主流操作系統(tǒng)的

認(rèn)證，如windows）

4）、總線接口（PCI（32/64）USB網(wǎng)卡等等）

5）、支持遠(yuǎn)程喚醒和遠(yuǎn)程引導(dǎo)：；

6）、選擇恰當(dāng)?shù)钠放?/p>

集線器

1.集線器的作用

2.集線器的種類

＞按端口數(shù)量劃分

＞按帶寬劃分

＞按照配置的形式劃分

固定型集線器、模塊化集線器和堆疊式

集線器三種。

按工作方式分

B被動無源集線器（不對信號進(jìn)行處理）

密主動有源集線器（糾錯和放大信號）

密智能集線器（管理）

e交換式集線器（線路交換和網(wǎng)絡(luò)分段,一般歸

為交換機(jī)一類）

集線器的缺點(diǎn)

＞用戶帶寬共享，帶寬受限；

＞廣播方式，易造成網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴；

＞非雙工傳輸，網(wǎng)絡(luò)通信效率低等幾方面的不足

交換機(jī)

集線器存在的缺陷是由其共享工作模式帶來的，由于其

本身不能識別目的地址，采用廣播方式向所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)

據(jù)包，降低了傳輸速率和帶來了安全隱患。交換技術(shù)改進(jìn)

了這種工作模式。交換機(jī)擁有一條很高帶寬的背部總線和

內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總

線上?？刂齐娐肥盏綌?shù)據(jù)包以后，處理端口會查找內(nèi)存中

的MAC地址對照表以確定目的MAC的NIC（網(wǎng)卡）掛接在

哪個端口上，通過內(nèi)部交換矩陣直接將數(shù)據(jù)包迅速傳送到

目的節(jié)點(diǎn)，而不是所有節(jié)點(diǎn)，目的MAC若不存在才廣播到

所有的端口。這種方式一方面只是對目的地址發(fā)送數(shù)據(jù)，

傳輸效率高，不會浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源，另一個方面數(shù)據(jù)傳輸安

全，因為它不是對所有節(jié)點(diǎn)都同時發(fā)送，發(fā)送數(shù)據(jù)時其它

節(jié)點(diǎn)很難偵聽到所發(fā)送的信息。

交換機(jī)的基本特點(diǎn)

＞在OSI中的工作層次不同；

;＞數(shù)據(jù)傳輸方式不同；；；

＞“地址學(xué)習(xí)”功能

端口帶寬的獨(dú)享；；；；

彳＞識別MAC地址，封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包

＞網(wǎng)絡(luò)分段(VLAN)

交換機(jī)的分類

＞從應(yīng)用領(lǐng)域：

廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)交換機(jī)。

＞從傳輸介質(zhì)和速度：

以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、FDDI、ATM交換機(jī)。

＞根據(jù)交換機(jī)的結(jié)構(gòu)劃分：

固定端口交換機(jī)和模塊化

＞根據(jù)是否支持網(wǎng)管功能分：

網(wǎng)管與非網(wǎng)管。

＞從應(yīng)用規(guī)模：

企業(yè)級、部門級和工作組級。

＞從工作的協(xié)議層來分：

第2層、第3層和第4層。

組播

」p組播是IP的擴(kuò)展。IP組播在局域網(wǎng)或

廣域網(wǎng)上將IP數(shù)據(jù)包從一個發(fā)送者傳送到

一組接收者而不是一個接收者，并且依靠

網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)包只傳送給需要接收它的網(wǎng)絡(luò)。

組播協(xié)議（IGMP）。

組播地址

到55地址范圍被IANA

預(yù)留，地址22400.0保留不做分配，其它地址

供路由協(xié)議及拓?fù)洳檎液途S護(hù)協(xié)議使用。

例如：224.001表示子網(wǎng)中所有的組播組,22400.2

表示子網(wǎng)中的所有路由器，22400.5表示OSPF一

(OpenShortestPathFirst)路由器,表示

OSPF指定路由器，2表示DHCP服務(wù)器。

到55地址范圍作為

用戶組播地址，在全網(wǎng)范圍內(nèi)有效。

至U55地址范圍為本

地管理組播地址，僅在特定的本地范圍內(nèi)有效。

交換機(jī)的選擇

1、交換機(jī)的主要性能指標(biāo)

;*端;口斛fi;;;;;;;;

＞延遲（Latency）（指從交換機(jī)接收到數(shù)據(jù)包

后開始向目的端口發(fā)送數(shù)據(jù)包之間的時間間

隔）

＞背板帶寬

＞包轉(zhuǎn)發(fā)率（pps）

＞MAC地址表大?。ㄒ话?024個以上）

＞支持的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)

延遲

指從交換機(jī)接收到數(shù)據(jù)包后開始向目的

端口發(fā)送數(shù)據(jù)包之間的時間間隔，和交換機(jī)

的轉(zhuǎn)發(fā)方式有關(guān)。；；；；；；；

1、直通交換方式(Cut-through)

2、存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式(Store-and?Forward)

3、碎片隔離式(FragmentFree)

背板帶寬

:交換機(jī)的背板帶寬，是交換機(jī)接口處

理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最

大數(shù)據(jù)量。背板帶寬標(biāo)志了交換機(jī)總的數(shù)

據(jù)交換能力，單位為Gbps,也叫交換帶寬,

一般的交換機(jī)的背板帶寬從幾Gbps到上百

Gbps不等。一臺交換機(jī)的背板帶寬越高，

所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強(qiáng)，但同時設(shè)計

成本也會越高。

交換機(jī)的吞吐量

指設(shè)備所有端口同時收發(fā)數(shù)據(jù)速率能

力的總和。

目前交換機(jī)一般都是全雙工的，因此，

吞吐量二Z端口速率x2（全雙工）。

包轉(zhuǎn)發(fā)率（三層交換時考慮的指標(biāo)）

包轉(zhuǎn)發(fā)率標(biāo)志了交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包能力的大小O

單位一般位PPS（包每秒），一般交換機(jī)的包轉(zhuǎn)發(fā)

率在幾十Kpps到幾百M(fèi)pps不等。包轉(zhuǎn)發(fā)速率是指

交換機(jī)每秒可以轉(zhuǎn)發(fā)多少百萬個數(shù)據(jù)包（Mpps）,

即交換機(jī)能同時轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包的數(shù)量。包轉(zhuǎn)發(fā)率以

數(shù)據(jù)包為單位體現(xiàn)了交換機(jī)的交換能力。

其實決定包轉(zhuǎn)發(fā)率的一個重要指標(biāo)就是交換機(jī)的

背板帶寬，背板帶寬標(biāo)志了交換機(jī)總的數(shù)據(jù)交換能

力。一臺交換機(jī)的背板帶寬越高，所能處理數(shù)據(jù)的

能力就越強(qiáng)，也就是包轉(zhuǎn)發(fā)率越高。

包轉(zhuǎn)發(fā)率（三層交換時考慮的指標(biāo)）

因為以太網(wǎng)的幀長度是可變的，從64Byte?

1518Byte不等，一般以64字節(jié)長的數(shù)據(jù)包來計算包

轉(zhuǎn)發(fā)率。數(shù)據(jù)包在傳輸過程中會在每個包前面加上

64個bit的preamble（前導(dǎo)符），在每個包之間會有96

個bit的IFG（幀間隙），這樣原本傳輸一個64個字

節(jié)的數(shù)據(jù)包，雖只有64*8=512bit,實際需要傳輸

512+64+96=672bit,即一個數(shù)據(jù)包的實際長度為

672bit,因此:

千兆端口線速包轉(zhuǎn)發(fā)率=1000Mbps/672=L4881Mpps

百兆端口線速包轉(zhuǎn)發(fā)率

=100Mbps/672=0.14881Mpps

如何去考察一個交換機(jī)的背板帶寬

是否夠用呢？一般來講，我們應(yīng)該從兩

個方面來考慮：

(1)交換機(jī)吞吐量小于背板帶寬；

(2)滿配置端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率小于交換機(jī)

包轉(zhuǎn)發(fā)率。

例如一臺以太網(wǎng)交換機(jī)有24個

10Mbps/100Mbps固定端口，有兩個擴(kuò)展模

塊，最多可配置兩個1000Mbps的光纖端口,

則其交換機(jī)吞吐量=(24*100+2*1000)

*2=8.8Gbps,滿配置端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率

=2*1.4881+24*0.14881=6.54764Mpps,若

該交換機(jī)的背板帶寬不小于8.8Gbps,包轉(zhuǎn)發(fā)

率不小于6.54764Mpps,則可認(rèn)為該交換機(jī)

可達(dá)到線速交換。否則，用戶有理由認(rèn)為該

交換機(jī)采用的是有阻塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

2、智能型交換機(jī)的選購

＞網(wǎng)絡(luò)管理能力（遠(yuǎn)程管理、用戶管理）；?

＞服務(wù)質(zhì)量（QoS）（QoS的英文全稱為〃Quality

ofService”,中文名為〃服務(wù)質(zhì)量〃。QoS是網(wǎng)

絡(luò)的一種安全機(jī)制，是用來解決網(wǎng)絡(luò)延遲和阻

塞等問題的一種技術(shù)。強(qiáng)制優(yōu)先級、區(qū)別服務(wù)、

]向量眄管？；；；；；；；；

'＞對多媒體傳輸?shù)闹С郑ㄒ曨l、音頻、組播）；

＞用戶分類和訪問控制

＞可用性技術(shù)支持

示例:

思科WS-C3750G-24TS-S交換機(jī)

詳細(xì)描述：基本資料

產(chǎn)品型號WS-C3750G-24TS-S

產(chǎn)品類型千兆交換機(jī)

硬件規(guī)格

接口類型10/100/1000Base-TX

接口數(shù)目24口

模塊化插槽數(shù)4個基于SFP的千兆位以太網(wǎng)端口

堆疊不可堆疊

網(wǎng)絡(luò)與軟件

VLAN支持支持VLAN

支持網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3,802.3u,802.3z,802.3ab

網(wǎng)管功能支持SNMP管理

性能指標(biāo)

背板帶寬32Gbps

包轉(zhuǎn)發(fā)率38.7Mpps

傳輸速率10M/100M/1000Mbps

傳輸方式存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式

是否支持全雙工支持全雙工

MAC地址表12k

其他性能

安裝了標(biāo)準(zhǔn)多層軟件鏡像(SMI),提供基本路由信息協(xié)議(RIP)和靜態(tài)路由

集線器與交換機(jī)的區(qū)別

>集線器數(shù)據(jù)傳輸方式是廣播方式，交換機(jī)是主要是單播

方式，交換機(jī)有mac地址表，有地址學(xué)習(xí)功能，集線器

沒有。

>集線器每次只能一臺機(jī)器發(fā)送信息，工作方式為半雙工。

交換機(jī)同時可以有端口數(shù)/2條信道建立，所有端口的機(jī)

器可以同時通信，工作方式為全雙工。

>都采用CSMA/CD的訪問控制方式。

>集線器的沖突域覆蓋所有端口，交換機(jī)沖突域只在每個

端口，因此，集線器容易引起網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴。

>集線器工作在OSI模型的第1層，交換機(jī)工作在第2層或

以上。

>集線器是所有端口共享帶寬，交換機(jī)所有端口獨(dú)享帶寬。

無線局域網(wǎng)設(shè)備

1、無線局域網(wǎng)的產(chǎn)品按照無線局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)來劃

分

>802.11b標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備

>802.11g標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備

>雙頻三模(Dual-bandTri-mode)設(shè)備

雙頻三模(Dual-bandTri-mode)設(shè)備，指的

是設(shè)備同時工作在2.4GHz和5GHz兩個頻帶；同

時支持三個無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)：工作在2.4GHz的

802.11b和802.11g標(biāo)準(zhǔn)、工作在5GHz的

802.11a標(biāo)準(zhǔn)。

>100Mbps以上的高速無線局域網(wǎng)設(shè)備

例：802.11gSuperG

2、按照在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的功能劃分：

＞無線訪問點(diǎn)(AP)iiii'

＞無線橋接設(shè)備(Bridging)

＞無線寬帶路由器(WirelessBroadband

Router)

服務(wù)器

1、服務(wù)器分類

＞按照體系架構(gòu)來分

IA架構(gòu)服務(wù)器

IA架構(gòu)服務(wù)器又稱CISC（復(fù)雜指令集）架構(gòu)服務(wù)器，即

通常所講的PC服務(wù)器，它是基于PC機(jī)體系結(jié)構(gòu)，使用

Intel或與其兼容的處理器芯片的服務(wù)器，是中低端服務(wù)

器。

RISC（精簡指令集）架構(gòu)服務(wù)器兩種。

RISC架構(gòu)服務(wù)器使用RISC芯片并且采用UNIX操作系統(tǒng)的

服務(wù)器，是中高端服務(wù)器的結(jié)構(gòu)，RISC芯片有Sun公司的

SPARC、HP公司的PA—RISC、DEC的Alpha等。比較典型的

RISCCPU有IBM的Power3n和RS64n（64位的PowerPC）、

Sim公司的SparcIII,RISC架構(gòu)服務(wù)器的性能和價格比

CISC架構(gòu)的服務(wù)器高得多。

＞按應(yīng)用層次劃分

①入門級服務(wù)器

②工作組服務(wù)器

③部門級服務(wù)器

④企業(yè)級服務(wù)器

＞按服務(wù)器結(jié)構(gòu)分

①塔式服務(wù)器：

②機(jī)架式服務(wù)器

;③機(jī)柜式的服務(wù)器

④刀片服務(wù)器

2、服務(wù)器技術(shù)簡介

1）SCSI技術(shù)

SmallComputerSystemInterface.即＜|、型

計算機(jī)系統(tǒng)接口。相對于IDE接口，SCSI接口具備

如下的性能優(yōu)勢：L獨(dú)立于硬件設(shè)備的智能化接

口，減輕了CPU的負(fù)擔(dān)。2.多個I/O并行操作，

因此SCSI設(shè)備傳輸速度快。3.可聯(lián)接的外設(shè)數(shù)

量多，可擴(kuò)展多個外設(shè)（如硬盤、磁帶機(jī)、CD-

R0M等）。當(dāng)同時訪問到服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量

較多時，使用SCSI硬盤的系統(tǒng)I/0性能明顯強(qiáng)于

使用IDE硬盤的系統(tǒng)。目前的主流SCSI硬盤都采用

了Ultra320SCSI接口，能提供320MB/s的接口傳

輸速度，SATA最高是300MB/s。

2)RAID(RedundantArrayofIndependent

Disks)廉價冗余磁盤陣列

；由于磁盤的存取速度跟不上CPU的處理速度，

從而使磁盤成為提高服務(wù)器I/。能力的一個瓶頸。

為解決計算機(jī)CPU的高速和磁盤的低速之間日益加

劇的矛盾，提出了RAID的概念。其技術(shù)思想是：

利用現(xiàn)有的小型廉價磁盤，把多個磁盤按一定的

方法組成一個磁盤陣列，通過一些硬件技術(shù)和一

系列的調(diào)度算法，使得整個磁盤陣列對用戶來說,

就像是在使用一個容量很大、而可靠性和速度非

f常高的大型磁盤。

目前常用的RAID類型可分為：RAID。、RAIDK

RAID3、RAID5等及他們的組合。

RAIDO

RAID0也叫條帶化，它將數(shù)據(jù)象條帶一樣寫到多個

磁盤上，這些條帶也叫做“塊”。條帶化實現(xiàn)了可以同時

訪問多個磁盤上的數(shù)據(jù)，平衡I/O負(fù)載，加大了數(shù)據(jù)存儲

空間和加快了數(shù)據(jù)訪問速度。RAID0是唯一的一個沒有冗

余功能的RAID技術(shù)，但RAIDO的實現(xiàn)成本低。如果陣列中

有一個盤出現(xiàn)故障，則陣列中的所有數(shù)據(jù)都會丟失。如要

恢復(fù)RAID0,只有換掉壞的硬盤，從備份設(shè)備中恢復(fù)數(shù)據(jù)

到所有的硬盤中。

RAID0HostCommands

>JLzwrite

,一—read

Zl

RAIDController

1nHHUHu

000009

RAID技術(shù)的兩大特點(diǎn)：一是速度、二是

安全，由于這兩項優(yōu)點(diǎn)，RAID技術(shù)早期被

應(yīng)用于高級服務(wù)器中的SCSI接口的硬盤系

統(tǒng)中，隨著近年計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，PC

機(jī)的CPU的速度已進(jìn)入GHz時代。IDE接

口的硬盤也不甘落后，相繼推出了ATA66

和ATA100硬盤。這就使得RAID技術(shù)被應(yīng)

用于中低檔甚至個人PC機(jī)上成為可能。

RAID通常是由在硬盤陣列塔中的RAID控

制器或電腦中的RAID卡來實現(xiàn)的。

RAID1

RAID1也被稱為磁盤鏡像。系統(tǒng)將數(shù)據(jù)同時重復(fù)的

寫入兩個硬盤，但是在操作系統(tǒng)中表現(xiàn)為一個邏輯盤。所

以如果一個硬盤發(fā)生了故障，另一個硬盤中仍然保留了一

份完整的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)仍然可以照常工作。系統(tǒng)可以同時從

兩個硬盤讀取數(shù)據(jù)，所以會提高硬盤讀的速度；但由于在

系統(tǒng)寫數(shù)據(jù)需要重復(fù)一次，所以會影響系統(tǒng)寫數(shù)據(jù)的速度。

硬盤容量的利用率只有50%。

RAIDiHostCommands

write

read

)

RAIDController

1tAttAttAT

?900000

RAID5

是在RAID3和RAID4的基礎(chǔ)上發(fā)展來的，它繼承了它們

的數(shù)據(jù)冗余和條帶化的特點(diǎn)，并將數(shù)據(jù)校驗信息均勻保存

在陣列中的所有硬盤上。系統(tǒng)可以對陣列中所有的硬盤同

時讀寫，減少了由硬盤機(jī)械系統(tǒng)引起的時間延遲，提高了

磁盤系統(tǒng)的I/O能力；當(dāng)陣列中的一塊硬盤仿生故障，系

統(tǒng)可以使用保存在其它硬盤上的奇偶校驗信息恢復(fù)故障硬

盤的數(shù)據(jù)，繼續(xù)進(jìn)行正常工作。

RAID5HostCommands

—write

<read

innRAIDnContnrollertin)

RAIDO+1

對RAIDO陣列做鏡像。這是一種DualLevelRAID,也有

人稱之為RAIDlevel10。是兩組硬盤先做RAID0,組成

兩顆大容量的邏輯硬盤，再互相為“鏡像”。在每次寫入

數(shù)據(jù)，磁盤陣列控制器會將資料同時寫入該兩組“大容量

數(shù)組硬盤組”內(nèi)。

同RAIDlevel1一樣，雖然其硬盤使用率亦只有50%,

但它卻是最具高效率的規(guī)劃方式。

RAID0+1HostCommands

—twrite

rccid

ZJ

RAIDController

tutTAT內(nèi)

4)熱插拔(HotSwap)

：熱插拔功能就是允許用戶在不關(guān)閉系統(tǒng)，不

切斷電源的情況下取出和更換損壞的硬盤、電源

或板卡等部件，從而提高了系統(tǒng)對災(zāi)難的及時恢

復(fù)能力、擴(kuò)展性和靈活性等，例如一些面向高端

應(yīng)用的磁盤鏡像系統(tǒng)都可以提供磁盤的熱插拔功

能。如果沒有熱插拔功能，即使磁盤損壞不會造

成數(shù)據(jù)的丟失，用戶仍然需要暫時關(guān)閉系統(tǒng)，以

便能夠?qū)τ脖P進(jìn)行更換，而使用熱插拔技術(shù)只要

簡單的打開連接開關(guān)或者轉(zhuǎn)動手柄就可以直接取

出硬盤，而系統(tǒng)仍然可以不間斷地正常運(yùn)行。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接

(a)按照T568B標(biāo)準(zhǔn)信息插座(6)按照T568A標(biāo)準(zhǔn)信息插座

引針與線對安排正視圖引針與線對安排正視圖

＞直通網(wǎng)線

＞交叉網(wǎng)線

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口通信標(biāo)準(zhǔn)

1、網(wǎng)卡接口

表1-2網(wǎng)卡接口鉆，題定義￥

弓腓網(wǎng)卡上RJ45插座信號/

m（發(fā)送）a1

10

2「止（發(fā)送）。i

3*RX+（接收）?

未使聊1

4?

5。未使用

6?RX-（接收）a

7。未使用。

8未使腳

2、交換機(jī)接口

交換機(jī)的接口通常分兩種：交叉（MDbX）接

口，MDI-X是指交換機(jī)的普通端口。直連（MDI）接

口，MDI是指交換機(jī)的級連端口（山-反欣），級連端

口主要用于與上一級的交換機(jī)相連。它們的通信規(guī)

則為：

AMDI接口：-2腳發(fā)送信號，3-6腳接收信號，與網(wǎng)

卡的相同。

AMDI-X接口：1-2腳接收信號，3-6腳發(fā)送信號，與

網(wǎng)卡的相反。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接

＞計算機(jī)與計算機(jī)連接用交叉網(wǎng)線F

＞計算機(jī)與交換機(jī)的連接用直通網(wǎng)線

（一般指連接到MDI-X接口）

交換機(jī)與交換機(jī)連接

普通端口

?交叉線

普通端口

級聯(lián)與堆疊

深級聯(lián)

1、直通網(wǎng)線把下一級交換機(jī)的級聯(lián)口(UP-LINK)與上

一級交換機(jī)的交叉介質(zhì)有關(guān)接口相連

2、交叉網(wǎng)線把下一級交換機(jī)的交叉介質(zhì)有關(guān)接口與上一

級交換機(jī)的交叉介質(zhì)有關(guān)接口相連

深堆疊：堆疊模塊—堆疊口—專用線纜；；；

1、菊花鏈形(RED-GIANT2126G)

2、星形連接(主從式)(RED-GIANT2024M/2024)

堆疊的分類一菊花鏈

>2024M/2024

局域網(wǎng)通信協(xié)議及選擇

1、NETBEUI

2、IPX/SPX

3、TCP/IP

IP地址規(guī)劃與管理

ib地址基礎(chǔ)；；；；；，i

1、IP地址分類型:A、B、C、D、E

\2、；子網(wǎng)掩碼；；；；；；；；

A類子網(wǎng)掩碼為(/8)

B類子網(wǎng)掩碼為(/16)

C類子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0(/24)

3、子網(wǎng)劃分

?采用的是借位的方式；；；I

＞從IP地址的主機(jī)部分最高位開始借位變?yōu)樾碌?/p>

子網(wǎng)地址位，所剩余的部分則仍為主機(jī)地址位

AIP地址的結(jié)構(gòu)變?yōu)槿糠郑壕W(wǎng)絡(luò)地址、子網(wǎng)地

址和主機(jī)地址

A判斷TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中兩臺計算機(jī)是否屬于同一

個網(wǎng)絡(luò)，只需要使用子網(wǎng)掩碼與它們的IP地址

進(jìn)行與(AND)運(yùn)算即可。如果運(yùn)算結(jié)果得到的

網(wǎng)絡(luò)地址部分相同，這兩個IP地址就屬于同一

個網(wǎng)絡(luò)。

＞借位與（子網(wǎng)數(shù),子網(wǎng)中有效主機(jī)數(shù)）的關(guān)系

A主類網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)劃分情況；

A類地址子網(wǎng)劃分情況表

B類地址子網(wǎng)劃分情況表

C類地址子網(wǎng)劃分情況表

子網(wǎng)計算舉例

例1-1：一個主機(jī)的IP地址是202.180.17.210,

掩碼是255.255.255.224,要求計算這個主機(jī)所

在子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址o

解：首先根據(jù)IP地址，確定這是c主類地址的子網(wǎng)劃分，它在最

后8位的原主機(jī)位借了3位為網(wǎng)絡(luò)號，共27位掩碼位，這個子網(wǎng)的另一

種表示方式為：202.180.17.210/27o共劃分為23=8個子網(wǎng),去掉全0

和全1子網(wǎng)，有效子網(wǎng)6個，每個子網(wǎng)的IP地址數(shù)為256—224=32個

（包括網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址），那么具有這種掩碼的網(wǎng)絡(luò)地址一定是

32的倍數(shù)。而網(wǎng)絡(luò)地址是該子網(wǎng)IP地址的開始，廣播地址是子網(wǎng)IP地

址的結(jié)束，因此網(wǎng)絡(luò)地址是比主機(jī)地址小的最大的32的倍數(shù)的數(shù)。比

210小的32的倍數(shù)的最大數(shù)是192,所以網(wǎng)絡(luò)地址是202.180.17.192。

而廣播地址就是下一個網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址減1。而下一個32的倍數(shù)是224,

因此可以得到廣播地址為202.180.17.223o

表1-6202.180.17.210/27子網(wǎng)劃分劃分情況和

子網(wǎng)絡(luò)0二進(jìn)制子嬲即二進(jìn)制主機(jī)范圍。十進(jìn)制主機(jī)范臥

生0子網(wǎng)。000^則7111a卜32

子網(wǎng)1a001。0000~1111P32~63Q

子網(wǎng)2P010伽bill”64~95。

子網(wǎng)3。011。0000~1111^95T271

子網(wǎng)4a1000000-1111^128U53

子網(wǎng)5。10U0000-11IIP16079”

子網(wǎng)6。1版0000~1111^16223a

全1子網(wǎng)p1110000-11IIP224~255。

例1-2：某單位被分配到一個C類網(wǎng)絡(luò)地址：

,根據(jù)使用情況，最少需要劃分13

個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)最多有13臺主機(jī)，試問如何進(jìn)

行子網(wǎng)劃分？201.98.212.46與201.98.212.49是

否在同一子網(wǎng)？

解:根據(jù)情況借4位符合條件（14個有效子網(wǎng),每個子網(wǎng)主

機(jī)數(shù)14）子網(wǎng)掩碼為:255.255.255.240,14個子網(wǎng)分別為：

201.98.210.16-201.98.210.3132-4748-6364-7980-

9596-111112-127128-143144-159160-175176-191

192-207208-223224-239不在同一子網(wǎng)。

課堂練習(xí)

P409

4、一些特殊的IP地址

1).127.0.0.1是本地回環(huán)(loopback)測試地址

2).255.255.255.255是廣播地址

3).:代表任何網(wǎng)絡(luò)iiii

4).主機(jī)位全為0:代表某個網(wǎng)段的任何主機(jī)地址

5).主機(jī)位全為1:代表該網(wǎng)段的所有主機(jī)

5、私有