常见网络设备课件

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,IP组网技术,常见网络设备,基本网络设备,根据网络设备作用在OSI的层次，有以下几种类型。,第1层（物理层）中继器 HUB,第2层（数据链路层）网桥 交换机,第3层（网络层）路由器,中继器,中继器（,Repeater,）,一种简单的工作在物理层的网络设备，可以接收一条链路上的数据，并以同样的速度将数据发送到另一条链路上，而不滞留。,中继器还具有放大器功能。,集线器是第一层设备,放大信号，只能连接相同的局域网，把多个独立的物理网段连成一个大的物理网络,无过滤功能，没有通信隔离功能，只负责将信号从一个缆段传到另一个缆段,对物理层以上各层协议（数据链路层到应用层）完全透明,无路径确定或交换功能,用作网络的集中点,集线器HUB,集线器就是多端口的中继器：完成放大、再生物理信号的功能，使信号保持与原数据相同，驱动信号能在长电缆上传输，以达到延长电缆长度的目的,集线器是一种很普通的互联网连接设备,常作为星形拓扑结构网络的中心,!,不能实现,非对称性,传输10M/100M自适应智能HUB纯属商业炒作,集线器HUB,Q&A,据HUB的工作原理和数据传输机制，会存在些什么问题？,网桥,网桥（,Bridge,）,是工作在数据链路层的局域网连接设备。它分析收到的帧，根据目的,MAC,地址将信息发往目的地。,网桥是网间设备，可以用来减小冲突域。将一个大局域网分成不同的网段，以扩展网络距离，减轻网络负担。当网段之间的通信量较低的时候，网桥工作得最好。当网段之间的通信负载很重时，网桥会成为瓶颈，并使通讯变慢。,网桥不能抑止广播风暴。,网桥的工作原理：连接,k,个不同局域网的网桥将具有,k,个,MAC,子层和,k,个物理层。,网桥,服务器,网桥,网桥,服务器,桥是一种存储转发设备，用来连接类型相似的网络。,转发网段之间的,Ethernet,帧,网桥不改变,Ethernet,帧,的源或目标地址,交换机是第二层设备,交换机是第二层设备,交换机使用硬件来桥接帧,交换机通常有多路径底板或某种交换结构,交换机用于交换多个网段的帧,从本质上来说，是个快速网桥,交换机,交换机Switch/网卡,交换机是OSI模型的第二层设备,在OSI参考模型的数据链路层（第二层）工作，交换机根据进入端口数据帧的MAC地址来过滤、转发或扩散该数据帧。,提供计算机与计算机网络的数据传输,也称为网络适配器(LAN Adapter),集成在主板上，或插在主板的扩展槽中,可以是以太网卡、令牌环网卡或FDDI网卡,网卡(Net Interface Card),网卡,NIC,嵌入在计算机主板中，提供与网络的接口。它是计算机和网络之间的物理联结。,在选择网卡的时候需要考虑下面三个因素：,网络类型（例如是以太网的、令牌环网的、,FDDI,的等）,介质类型（例如双绞线、同轴电缆或光缆）,总线类型（例如,PCI,或,ISA,）,网卡完成了重要的数据链路层功能，例如：,逻辑链路控制：在计算机中与上层协议通讯,命名：提供唯一的,MAC,地址标识符,成帧：把数据打包以便传输，属于部分封装的内容,介质访问控制：对共享的访问介质提供访问规则,发信号：通过转换器与介质产生信号并形成接口,交换机的功能,交换是一种通过减少流量并增加带宽来减少以太网络、令,牌环与光纤布式数据接口(FDDI)LAN 中拥塞的技术,LAN 交换机通常用来取代共享集线器。他们是设计用于现,存的布线基础结构上，因此可以安装他们而不会打断现有的网,络流量,在现代的数据通讯里，所有交换设备都执行两个基本作业：,交换数据帧数据帧抵达交换机并转发到输出端口,维护交换操作交换机建立并维护交换表,软件执行交换结构,早期的交换机，借助,CPU RAM,，,由特定的软件实现交换机端口之间帧的交换,特点：,结构灵活，但交换机堆叠困难,交换速度慢,交换端口多时性能下降,以太网交换机结构（1）,RAM,A,输入,输出,CPU,串/并转换,并/串转换,以太网交换机结构（2）,矩阵交换结构硬件实现交换，由输入、输出、交换矩阵、控制处理组成。为避免端口拥塞，需加缓冲区和排队系统。目前这种结构仍有厂家使用,不易扩展，交换机端口的扩展，会导致导致整个内部结构较大的变化,不利于交换机性能监控和运行管理,硬件交换、结构紧凑,交换速度快、延时小,交换矩阵,控制处理,输入,输出,总线交换结构：在交换母板上有一条总线，采用时分复用技术，各个端口都可以往总线上发送数据帧，每个端口发送的帧均按时隙在总线上传输。当前许多厂家采用这种结构。,便于堆叠扩展,易监控和管理,易实现帧的广播,易实现多个输入对一个输出帧的传送,对总线的带宽要求很高（B*N),B 带宽，N 交换机端口,以太网交换机结构（3）,交换,总线,输入,输出,共享存储器交换结构：使用大量的高速RAM,实现交,换，适宜小型交换机,交换机结构简单,RAM会产生延迟,冗余结构复杂,以太网交换机结构（4）,输入/输出,共享存储器,两种交换的模式,存储转发(Store-and-forward),在转发开始前会先接收整个数据帧。在数据帧被转发前，会读取目的地址（与/或来源地址），并使用过滤器。当数据帧被接收时会发生延迟；越大的数据帧延迟越久，因为整个数据帧需要花更多的时间来读取。错误检测率很高，因为等待接收整个数据帧的时间让交换机有时间可以检查错误,直通式(Cut-through),交换机在接收整个数据帧前先读取目的地址。然后数据帧会在整个帧收到前被转发出去。这个方式減少传输延迟，但LAN交换错误检测较差,CISCO 交 换 机系 列,Catalyst,4XXX,New,灵活性,Catalyst,29xx,New,Enhanced,Catalyst 1900/2820,Catalyst,6XXX,New,Catalyst,85XX,New,Catalyst,5XXX,New,L3 Sup,Catalyst,35xx,New,Catalyst 1900,Catalyst 2820,2912-XL,2924-XL,2924C-XL,2912MF-XL,2924M-XL,All Ports Support 802.1Q&ISL Trunking,Catalyst 2900-XL,Unit Price,Catalyst 3512 XL,GBIC,Catalyst 3508G XL,Catalyst 3500 XL,Catalyst 3524 XL,路由器,ROUTER,路由器是第三层设备,路由器Router,路由器在网络间传送基于网络层或者说第三层信息的的数据分组,路由器能够对智能判定数据在网络上传送的最佳路径,路由器,路由器-互连网络的枢纽,路由器工作在最低三层协议中，其中最高层为网 络层，如TCP/IP的IP层或SPX/IPX的IPX层。关键地位是因为它处于,网络层,路由器具有很强的,异种网互联,能力，互联的两个 物理网络其最低二层协议可互不相同，通过路由 器第三层得到统一,CISCO路由器均是,多协议,路由器，能同时支持多种不同的网络层协议(IP、IPX、APPLETALK)，并可以“使能”或“禁止”某些特定协议。（,ABLE OR DISABLE）,路由器发展,第一代,集中转发，总线交换,Cisco 2500,第二代,集中+分布转发，接口模块化，总线交换,Cisco 4500,第三代,分布转发，总线交换,Cisco 7500,第四代,ASIC分布转发，网络交换,Cisco 12000,Juniper M40/160,第五代,CISCO,最高端路由器,CISCO12000,高端路由器,CISCO 7500,CISCO 7200,路由器,中档路由器,CISCO4500/4700,CISCO3600,系列路由器,CISCO2600,系列路由器,CISCO2500,系列路由器,CISCO,系列路由器,路由器,路由器是一个特定功能的计算机,没有视频输出,没有键盘鼠标的输入,没有GUI,CISCO 路由器的结构、组成,(1)、外部：端口类型的数量(同步、异步、ATM、以太接口等),(2)、内部：,CPU,RAM,ROM,NVRAM,FLASH,接口处理模块1,接口处理模块n,路由器是一台特殊的计算机,存储系统,产品选择要点:,所需路由功能的强弱,端口密度,/,变换的需求,性能,通常的用户端口,Cisco700/800Series,Cisco1600/1700 Series,Cisco2500 Series,Cisco3600 Series,AS 5000 Series,小型公司解决方案,分支机构解决方案,核心部分解决方案,Cisco12000 GSR Series,Cisco4000 Series,Cisco7000Series,家庭式办公解决方案,Cisco2600 Series,Cisco路由器产品系列,Cisco 3600 系 列,Cisco 3640,Cisco 3660,用 于,Cisco 2600,和,3600,的 语 音,/,传 真 模 块 可 使 语 音 和 传 真,信 息 能 够 在,IP,网 络 上 进 行 路 由 选 择。在,IP,网 络 上 集 成,语 音 应 用 是,Cisco IP,网 络 技 术 的 自 然 延 伸。,Cisco 2600,系 列 模 块 化 接 入 路 由 器 为 远 程分 支 办 公 室,提 供 了 全 新 的 多 功 能 性、集 成 化 能 力 和 强 大 的 威 力。,配 置 有 一 个 或 两 个 以 太 网,LAN,接 口，两 个,Cisco WAN,接 口 卡 插 槽，一 个,Cisco,网 络 模 块 插 槽 和 一 个 新 的 高 级 集 成 模 块（,AIM,）,插 槽。,Cisco 2600 系 列,Cisco 2500,接 入 服 务 器 系 列 是,Cisco,跻 身 接入服 务 器 市 场 的 低 成 本 产 品 的 代 表,Cisco 2500 系 列,路由器的功能,路由器通常在转发数据报的时候，使用两项功能：,路径选择路由器使用地址的网络部份以决定数据报传递到下一个路由器的路径,数据报的交换转发数据报从接收接口转发到相应的接口,路由器基本功能、作用,路由器的一个基本功能是连接多个独立的网络或 子网,LAN 1,LAN 2,LAN 3,路由器的另一个基本功把数据,(IP,报文,),传送到正确的网络，细分则包括：,IP,数据报的转发，包括数据报的寻径和传送。,子网隔离，抑制广播风暴。,维护路由表，并与其它路由器交换路由信息，这 是,IP,报文转发的基础。,IP,数据报的差错处理及简单的拥塞控制。,实现对,IP,数据报表的过滤、记帐,路由表,网络层提供最佳的点对点的数据报在互联的网络上的传输,网络层使用IP路由表实现从源地址到目的地址的数据报转发,在路由器确认使用哪一条路径之后，路由器将数据报从接收的端口转发到相应的端口，实现最佳路径的传输,路由协议,路由协议确定如何到达目标地址，即路径选择,路由器通过路由协议建立网络的拓扑结构图，它是路径选择和转发的基础，它是路由表的一部分,路由协议的例子,Routing Information Protocol(RIP),Open Shortest Path First(OSPF),静态路由,静态的信息是通过手工管理的,网络管理员将其输入到路由器的配置中,每当互联网拓扑结构发生改变需要更新时，管理员必须手工更新静态路由,动态路由,网络管理员输入配置命令来启动动态路由,选择以后，无论何时从互联网中收到新的信息，路由信息都会通过路由进程自动更新,动态信息的改变作为更新过程的一部分在路由器之间交换,缺省路由,路由表的一个表项,说明如果目标网络没有直接显示在路由表的时候，如何将数据传送下一跳,可以将缺省路由作为静态路由配置的一部分,动态路由所需功能,路由器提供的功能,路由表维护,定期与其他路由器之间交换路由更新信息,