项目一构建SOHO型网络.ppt

项目一构建SOHO型网络 教学目标 通过本章学习使学员能够 1 掌握网络传输介质应用场合及特点 2 掌握集线器 交换机之间的区别及应用场合 3 精通二层交换机功能原理和特点 4 熟悉实验室网络环境5 掌握利用交换机组建小型办公网络 主要内容 项目描述知识准备项目实施项目小结 课程议题 项目描述 小型办公和家居网络 SOHO 是我们日常生活中最常见的网络组织形式 出现在家庭 办公室 网吧等工作环境中 通过构建完好的小型网络环境 可以实现网络内部的设备之间的相互通信 共享网络内部资源 从而提高工作的效率 为我们的生活和工作带来方便 小型办公网络工作场景 小型办公网络工作拓扑 腾飞网络公司早期是只有10台PC的小公司 公司网络建设初期使用集线器来互连网络 在设备很少 应用不多的情况下 公司网络基本上能满足日常需求 随公司经营不断发展 网络规模的扩大 网络设备增多 公司网络速度越来越慢 过慢的网络影响了公司日常的办公需求 这些问题促使公司决定改造网络 扩展网络的规模 提高网络的速度 优化和配置网络 更具有些管理的功能 保证网络的安全 小型办公网络项目任务 为了满足腾飞网络公司网络构建的需求 我们需要了解腾飞网络目前存在的问题 连网设备太多 网络速度太慢 网络应用太少 面对网络目前存在的这些问题 因此改造网络的核心在于更换网络的互联设备 使用交换机来重构网络 交换机是比集线器更智能化 更安全 更具有管理性能的设备 使用交换机来重新组建网络 使网络的性能会得到很大的提高 但也会给网络的管理带来更多的技术难题 小型办公网络项目需求分析 课程议题 知识准备 知识准备 计算机网络基础知识常见网络线缆介绍集线器的工作原理交换机的工作原理网管型交换机的基本操作网络实验室环境介绍 课程议题 计算机网络基础知识 计算机网络介绍 Internet SOHO Server Intranet 移动 宽带上网 计算机网络就是利用通信线路和通信设备 用一定的连接方法 将分布在不同地理位置 具有独立功能的多台计算机相互连接起来 在网络软件的支持下进行数据通信 实现资源共享 计算机网络发展的阶段 计算机网络的发展 简单通信功能的单机系统 复杂通信功能的多机系统 标准化及高速互联 时间 共享资源为主的计算机网络 20世纪50年代 20世纪60年代 20世纪60 70年代 20世纪80年代 计算机网络功能 服务供应商 用户间相互通信 均衡负荷及分布处理功能 资源共享 按地理位置分类 局域网 LAN 城域网 MAN 广域网 WAN 互联网 INTERNET 局域网 LAN 广域网 WAN 以太网 按传输介质分类 有线网常用铜轴电缆和双绞线连接网络 特点是价格便宜 安装方便 传输距离短光纤网采用光导纤维作为传输介质 特点是传输距离长 传输率高可达1000Mbps 抗干扰能力强 无线网采用电磁波承载技术 无需线缆 特点是价格较贵 联网方式灵活 常用于辅助联网 按网络拓朴结构分 星型 总线型 树型 环型 网型 按传输方式分 单工半双工全双工 按服务方式分类 客户机 服务器网络对等网络 OSI参考模型体系结构 特点OSI模型每层都有自己的功能集 层与层之间相互独立又相互依靠 上层依赖于下层 下层为上层提供服务 4 传输层 2 数据链路层 3 网络层 1 物理层 5 会话层 6 表示层 面向用户应用 面向数据传输 7 应用层 OSI参考模型 网络设备传输数据的过程是按照OSI参考模型的层次结构运动的 5 会话层 6 表示层 7 应用层 4 传输层 2 数据链路层 1 物理层 4 传输层 2 数据链路层 3 网络层 1 物理层 5 会话层 6 表示层 7 应用层 数据 3 网络层 允许接入网络资源 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 建立 管理和终止会话 将分组从源端传送到目的端 提供网络互联 在媒体上传输比特 提供机械的和电气的规约 对数据进行转换 加密和压缩 提供可靠的端到端的报文传输和差错控制 将分组数据封装成帧 提供节点到节点方式的传输 各层间的联系 数据报文封装 数据 数据 数据 网络层报头 数据 数据链路层报头 0101110101001000010 源端口 目的端口 源IP 目的IP 协议号 源MAC 目的MAC 帧类型 二进制流 0 1 传输层报头 数据链路层 以太网 IEEE802 3以太网标准MAC层管理网络设备的物理地址 物理地址也被称作MAC地址 LLC层主要负责对各种网络协议进行封装 使得协议能在物理线路上传输 数据 源地址 帧检测序列 类型 目的地址 可变 2 6 6 4 XXXXXXXXXXXX 由厂商分配给设备 由IEEE分配给厂商 如 锐捷网络00 D0 F8 前导位 MAC地址 8 单位 字节 EthernetII的帧格式 MAC地址由48bit构成 采用12位16进制数表示 课程议题 常见网络线缆介绍 网络传输介质 双绞线 线序标准 568A白绿 绿 白橙 兰 白兰 橙 白棕 棕568B白橙 橙 白绿 兰 白兰 绿 白棕 棕线缆种类交叉线相同设备类型接口使用交叉线直连线不同设备类型接口使用直连线有效线缆长度100米智能MDI MDIX不需要知道电缆另一端为MDI还是MDIX设备两种电缆 普通 交叉 都可连接交换机 集线器或NIC设备 消除由于电缆配错引起的连接错误简化10 100M网络安装维护 降低开销 光纤中心是光传播的玻璃芯芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套 以使光纤保持在芯内 再外面的是一层薄的塑料外套 用来保护封套 光纤分为单模光纤和多模光纤 光柱 光线结构示意图 网络传输介质 光纤 网络传输介质 光纤 FC PC型光尾纤接头外形图 SC PC型光尾纤接头外形图 ST PC型光尾纤接头外形图 FC PC SC PC型光尾纤外形图 网络传输介质续 课程议题 集线器工作原理 共享式以太网 工作机制CSMA CD 载波侦听 多路访问 冲突检测 听 当PCA要发一个数据包给PCD的时候 首先PCA要先听HUB的链路上是否有数据在跑 如果有那么PCA等待 如果没有那么PCA将数据包发出 这样的做法是由于HUB上的链路是共享的 所以采用了发数据包之前先进行冲突检测的方法 那么我们称为CSMA CD PCA PCB PCC PCD 空闲 数据 听 数据 现在的情况是PCA和PCC都要发数据 但是两人刚才都检测到HUB上是空闲的 那么两人都发 结果发生了冲突 两人都同时启动BACKOFF动作 随机的生成一个秒数 再发数据包 如果再与其他PC发送的数据包冲突 那么再次BACKOFF BACKOFF一共可进行15次 PCA PCB PCC PCD 冲突 听 数据 随机秒数 共享式以太网 功能负责在两个节点的物理层上按比特传递信息 完成信号的整形 放大和复制功能 以此来延长网络的长度 特点 所有用户共享10M带宽任何用户发送数据时 所有用户都可以接收到在某一时刻只允许一个用户传输数据 物理层设备 集线器 课程议题 交换机工作原理 数据链路层设备 以太网交换机 特点以太网交换机是一种具有简化 低价 高性能和高端口密集特点的网络产品 二层交换机属数据链路层设备 可以识别数据包中的MAC地址信息 根据MAC地址进行转发 并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中 交换机MAC地址表学习 一 MAC地址表 0260 8c01 1111 0260 8c01 2222 0260 8c01 3333 0260 8c01 4444 F0 1 F0 3 F0 2 F0 4 A C B D 交换机初始化时MAC地址表是空的 交换机MAC地址表学习 二 MAC地址表 0260 8c01 1111 0260 8c01 2222 0260 8c01 3333 0260 8c01 4444 F0 1 0260 8c01 1111 F0 1 F0 3 F0 2 F0 4 A C B D 主机之间互相发送数据 交换机会学习数据帧的源MAC地址 交换机帧转发原理 一 已知单播帧过滤操作Filtering F0 1 0260 8c01 1111 F0 2 0260 8c01 2222 F0 3 0260 8c01 3333 F0 4 0260 8c01 4444 0260 8c01 1111 0260 8c01 2222 0260 8c01 3333 0260 8c01 4444 X X MAC地址表 F0 1 F0 3 F0 2 F0 4 A C B D 交换机帧转发原理 二 未知单播帧 广播帧 执行广播操作Flooding 泛洪 0260 8c01 1111 0260 8c01 2222 0260 8c01 3333 0260 8c01 4444 F0 1 F0 3 F0 2 F0 4 F0 1 0260 8c01 1111 F0 2 0260 8c01 2222 F0 3 0260 8c01 3333 F0 4 0260 8c01 4444 MAC地址表 A C B D 冲突域与广播域 1 2 3 四个冲突域 一个广播域 转发方式 交换机的三种转发方式直通式存储转发式无碎片直通式 更高级的直通式转发 直通式 直通式 CutThrough 方式处理过程在输入端口检测到一个数据包后 只检查其包头 取出目的地址 通过内部的地址表确定相应的输出端口 然后把数据包转发到输出端口 这样就完成了交换 因为它只检查数据包的包头 通常只检查14个字节 Cut存储转发式 存储转发 StoreandForward 处理过程是计算机网络领域使用得最为广泛的技术之一 在这种工作方式下 交换机的控制器先缓存输入到端口的数据包 然后进行CRC校验 滤掉不正确的帧 确认包正确后 取出目的地址 通过内部的地址表确定相应的输出端口 然后把数据包转发到输出端口 无碎片直通式 无碎片直通 FragmentFreeThrough 过程是介于直通式和存储转发式之间的一种解决方案 它检查数据包的长度是否够64Bytes 512bit 如果小于64Bytes 说明该包是碎片 即在信息发送过程中由于冲突而产生的残缺不全的帧 则丢弃该包 如果大于64Bytes 则发送该包 该方式的数据处理速度比存储转发方式快 但比直通式慢 交换机互连方式 级联 交换机之间利用以太网接口连接起来扩展网络范围单链路带宽瓶颈延时大堆叠 通过堆叠线缆将交换机的背板连接起来 扩大级联带宽堆叠线缆短 1米 解决带宽瓶颈 单链路1G或更大 延时小统一管理 堆叠 菊花链 链路带宽1G锐捷交换机支持最多8台交换机堆叠 堆叠 主从式 链路带宽2 66G ROM Flash Interface CPU RAM 交换机设备硬件组成 交换机设备 硬件构件 软件操作系统 RGNOS 交换机性能参数 背板带宽24X100MX2 4 8GS2126G12 8G包转发率S2126G6 6MPPSMAC地址表大小8K线速交换1 000Mbps 8bit 64 8 12 byte 1 488 095pps 课程议题 网管型交换机的基本操作 交换机的管理方式 带外管理通过带外对交换机进行管理 PC与交换机直接相连 带内管理通过Telnet对交换机进行远程管理通过Web对交换机进行远程管理通过SNMP工作站对交换机进行远程管理 Console口及配置线缆 Console口 RJ45 DB9 DB9线缆 Console口 DB9 RJ45 DB9转换器 反转线缆 DB9 RJ45线缆 带外交换机配置 连线利用配置线将主机的COM口和交换机的console口相连打开超级终端从开始 程序 附件 通讯 超级终端打开超级终端程序配置超级终端为连接命名选择合适的COM口配置正确的参数 TELNET管理交换机 在主机DOS命令行下输入 telnetipaddress 交换机管理IP TELNET管理交换机续 输入telnet密码和特权密码即可进入到交换机的配置界面 基于WEB的管理 在web页面中输入交换机的管理IP可以进入交换机的web管理页面 基于WEB的管理 在web页面下对交换机进行管理 基于SNMP协议的管理 交换机配置命令模式 EXEC模式 用户模式switch 交换机信息的查看 简单测试命令特权模式switch 查看 管理交换机配置信息 测试 调试配置模式 全局配置模式switch config 配置交换机的整体参数接口配置模式switch config if 配置交换机的接口参数 交换机配置命令模式 进入全局配置模式Switch configureterminalSwitch config exitSwitch 进入接口配置模式Switch config interfacefastethernet0 1Switch config if exitSwitch config 从子模式下直接返回特权模式Switch config if endSwitch 命令行其他功能 获得帮助switch switch show 命令简写全写 switch configureterminal简写 Switch config使用历史命令Switch 向上键 Switch 向下键 配置交换机Telnet功能 配置远程登陆密码Switch config enablesecretlevel10ruijie配置进入特权模式密码Switch config enablesecretlevel150ruijie为交换机配置管理IPSwitch config interfacevlan1Switch config if noshutdownSwitch config if ipaddress192 168 1 1255 255 255 0Switch config if end 配置文件的管理 保存配置将当前运行的参数保存到flash中用于系统初始化时初始化参数Switch copyrunning configstartup configSwitch writememorySwitch write删除配置永久性的删除flash中不需要的文件使用命令deleteflash config text删除当前的配置 在配置命令前加no例 switch config if noipaddress查看配置文件内容Switch showconfigure查看保存在FLASH里的配置信息Switch showrunning config查看RAM里当前生效的配置 课程议题 网络实验室环境介绍 锐捷的解决方案 RACK的思想 RACK 1 学生实验区域 RACK 2 RACK 4 RACK 3 6506 青岛电子学校实验室拓扑 实验室布线 外网 测试网线 联网网线 联网设备 实验设备 RCMS的管理界面 RACK的特点 统一管理和控制实验台上的多台网络设备无需拔插控制台线 便可以实现同时管理和控制多台网络设备良好的兼容性提供 统一清 功能 统一清除实验台上网络设备的配置 方便多次实验 RCMS 图形界面 简单方便 RCMS 宁夏理工学院网络实验室配置 IP地址 1 192 168 0 11 192 137 13 182 192 168 0 21 192 137 13 283 192 168 0 31 192 137 13 384 192 168 0 41 192 137 13 48RCMS管理地址 1 192 168 0 201 2 192 168 0 2023 192 168 0 203 4 192 168 0 204http 192 168 0 201 8080实验使用密码 enable14student 课程议题 项目实施 主机互联 工作目标给主机配置IP地址 利用交换机实现主机互联互通给S2126交换机配置主机名为 XXX S2126 1工作目的理解互联网线和测试网线区别 熟悉主机双网卡熟悉实验室布线熟悉实验设备 S2126 课程议题 项目测试 项目测试 S2126 两台主机利用Ping命令测试 能够相互Ping通 故障分析 故障1 网线连接不正确故障2 IP地址配置不正确故障3 在双网卡主机上 IP地址没有被正确配置在测试网卡上故障4 防火墙规则设置故障5 双网卡冲突 课程议题 项目小结 谢谢