局域网组建与配置技能实训优秀PPT.ppt

技能训练二 网络方案选择学习目的与要求 1、了解各种规模局域网的主要特点 2、了解各种规模局域网所用的主要网络技术 3、总结各种规模局域网方案中的选择原则技能训练二 网络方案选择以太网交换机相关参数术语说明 1、MAC地址表：交换机之所以能够干脆对目的节点发送数据包，而不是像集线器一样以广播方式对全部节点发送数据包，最关键的技术就是交换机可以识别连在网络上的节点的网卡MAC地址，并把它们放到一个叫做MAC地址表的地方。这个MAC地址表存放于交换机的缓存中，并记住这些地址，这样一来当须要向目的地址发送数据时，交换机就可在MAC地址表中查找这个MAC地址的节点位置，然后干脆向这个位置的节点发送。所谓MAC地址数量是指交换机的MAC地址表中可以最多存储的MAC地址数量，存储的MAC地址数量越多，那么数据转发的速度和效率也就就越高。技能训练二 网络方案选择2、VLAN支持：VLAN，是英文Virtual Local Area Network的缩写，中文名为虚拟局域网，VLAN是一种将局域网（LAN）设备从逻辑上划分（留意，不是从物理上划分）成一个个网段（或者说是更小的局域网LAN），从而实现虚拟工作组（单元）的数据交换技术。技能训练二 网络方案选择3、背板带宽：交换机的背板带宽，是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。背板带宽标记了交换机总的数据交换实力，单位为Gbps（Mbps,指的是其次层，对于三层以上的交换接受Mpps），也叫交换带宽，一般的交换机的背板带宽从几Gbps到上百Gbps不等。一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的实力就越强，但同时设计成本也会越高。技能训练二 网络方案选择4、类 型：交换机的分类标准多种多样，常见的有以下几种:1、从网络覆盖范围划分交换机可以分为以下两类：广域网交换机和局域网交换机 2、依据传输介质和传输速度分：以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、10千兆以太网交换机、ATM交换机、FDDI交换机和令牌环交换机。3、依据交换机应用网络层次划分企业级交换机、校内网交换机、部门级交换机和工作组交换机、桌机型交换机。依据交换机端口结构划分固定端口交换机和模块化交换机。4、依据工作协议层划分其次层交换机、第三层交换机和第四层交换机 5、依据是否支持网管功能划分网管型交换机和非网管理型交换机技能训练二 网络方案选择5、交换方式：目前交换机在传送源和目的端口的数据包时通常接受直通式交换、存储转发式和碎片隔离方式三种数据包交换方式。目前的存储转发式是交换机的主流交换方式。（见教材P47）技能训练二 网络方案选择6、网络标准：局域网（LAN）的结构主要有三种类型：以太网（Ethernet）、令牌环（Token Ring）、令牌总线(Token Bus)以及作为这三种网的骨干网光纤分布数据接口（FDDI）。它们所遵循的都是IEEE（美国电子电气工程师协会）制定的以802开头的标准。目前共有11个与局域网有关的标准,它们分别是：IEEE 802.1 通用网络概念及网桥等 IEEE 802.2 逻辑链路限制等 IEEE 802.3CSMA/CD访问方法及物理层规定 IEEE 802.4ARCnet总线结构及访问方法,物理层规定 IEEE 802.5Token Ring访问方法及物理层规定等 IEEE 802.6 城域网的访问方法及物理层规定 IEEE 802.7 宽带局域网 IEEE 802.8 光纤局域网(FDDI)IEEE 802.9 ISDN局域网 IEEE 802.10 网络的平安 IEEE 802.11 无线局域网技能训练二 网络方案选择7、端口介质：端口介质也就是端口类型。端口类型是指交换机上的端口是以太网、令牌环、FDDI还是ATM等类型，一般来说固定端口交换机只有单一类型的端口，适合中小企业或个人用户运用，而模块化交换机由于可以有不同介质类型的模块可供选择，故端口类型更为丰富，这类交换机适合部门级以上级别用户选择。快速以太网交换机端口类型一般包括10Base-T、100Base-TX、100Base-FX，其中10Base-T和100Base-TX一般是由10M/100M自适应端口供应，即通常我们所讲的RJ-45端口。如下图左图所示为10Base-T 网RJ-45端口，而右图所示的为10/100Base-TX网RJ-45端口。其实这两种RJ-45端口仅就端口本身而言是完全一样的，但端口中对应的网络电路结构是不同的，所以也不能随意接。技能训练二 网络方案选择像FDDI等高性能交换机还供应100BASE-FX、千兆FL光纤接口。这种接口就是我们平常所说的SC端口，它是用于与光纤的连接如图所示。技能训练二 网络方案选择8、传输模式：传输模式有全双工，半双工，全双工/半双工自适应交换机的全双工是指交换机在发送数据的同时也能够接收数据，两者同步进行，这似乎我们平常打电话一样，说话的同时也能够听到对方的声音。目前的交换机都支持全双工。所谓半双工就是指一个时间段内只有一个动作发生，举个简洁例子，一天窄窄的马路，同时只能有一辆车通过，当目前有两量车对开，这种状况下就只能一辆先过，等到头儿后另一辆再开，这个例子就形象的说明白半双工的原理。早期的对讲机、以及早期集线器等设备都是实行半双工的产品。随着技术的不断进步，半双工会渐渐退出历史舞台。技能训练二 网络方案选择9、端口数：交换机设备的端口数量是交换机最直观的衡量因素，通常此参数是针对固定端口交换机而言，常见的标准的固定端口交换机端口数有8、12、16、24、48等几种。而非标准的端口数主要有：4端口，5端口、10端口、12端口、20端口、22端口和32端口等。固定端口交换机虽然相对来说价格便宜一些，但由于它只能供应有限的端口和固定类型的接口，因此，无论从可连接的用户数量上，还是所从可运用的传输介质上来讲都具有确定的局限性，但这种交换机在工作组中应用较多，一般适用于小型网络、桌面交换环境。技能训练二 网络方案选择10、包转发率：包转发率标记了交换机转发数据包实力的大小。单位一般位pps（包每秒），一般交换机的包转发率在几十Kpps到几百Mpps不等。包转发速率是指交换机每 秒 可 以 转 发 多 少 百 万 个 数 据 包（Mpps），即交换机能同时转发的数据包的数量。包转发率以数据包为单位体现了交换机的交换实力。其实确定包转发率的一个重要指标就是交换机的背板带宽，背板带宽标记了交换机总的数据交换实力。一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的实力就越强，也就是包转发率越高。技能训练二 网络方案选择11、网络管理类型：假如按交换机是否支持网络管理功能，我们可以将交换机又可大分为“网管型”和“非网管理型”两大类。一般的交换机满足SNMP MIB I/MIB II统计管理功能。而困难一些的交换机会增加通过内置RMON组（mini-RMON）来支持RMON主动监视功能。有的交换机还允许外接RMON探监视可选端口的网络状况。常见的网络管理方式有以下几种：（1）SNMP管理技术（Simple Network Management Protocol 简洁网络管理协议，主要通过各种不同类型的消息，即PDU（协议数据单位）实现网络信息的交换。）（2）RMON管理技术（嵌入式远程监视，用于跟踪流量和会话）（3）基于WEB的网络管理 技能训练二 网络方案选择12、延时：交换机延时（Latency）是指从交换机接收到数据包到起先向目的端口复制数据包之间的时间间隔。有很多因素会影响延时大小，比如转发技术等等。接受直通转发技术的交换机有固定的延时。因为直通式交换机不管数据包的整体大小，而只依据目的地址来确定转发方向。所以，它的延时是固定的，取决于交换机解读数据包前6个字节中目的地址的解读速率。接受存储转发技术的交换机由于必须要接收完了完整的数据包才起先转发数据包，所以它的延时与数据包大小有关。数据包大，则延时大；数据包小，则延时小。接受直通转发技术的千兆交换机有固定的延时，因为直通式交换机不管数据包的整体大小，而只依据目的地址来确定转发方向。所以，它的延时是固定的。接受存储转发技术的交换机由于必须要接收完了完整的数据包才起先转发数据包，所以它的数据包大，则延时大；数据包小，则延时小。技能训练二 网络方案选择三层交换机与路由器的比较 1、二层交换机 二层交换机是数据链路层的设备，它能够读取数据包中的MAC地址信息并依据MAC地址来进行交换。交换机内部有一个地址表，这个地址表标明白MAC地址和交换机端口的对应关系。当交换机从某个端口收到一个数据包，它首先读取包头中的源MAC地址，这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的，它再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口，假如表中有与这目的MAC地址对应的端口，则把数据包干脆复制到这端口上，假如在表中找不到相应的端口则把数据包广播到全部端口上，当目的机器对源机器回应时，交换机又可以学习一目的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就不再须要对全部端口进行广播了。二层交换机就是这样建立和维护它自己的地址表。由于二层交换机一般具有很宽的交换总线带宽，所以可以同时为很多端口进行数据交换。假如二层交换机有N个端口，每个端口的带宽是M，而它的交换机总线带宽超过NM，那么这交换机就可以实现线速交换。二层交换机对广播包是不做限制的，把广播包复制到全部端口上。技能训练二 网络方案选择2、三层交换机一个具有第三层交换功能的设备是一个带有第三层路由功能的其次层交换机，但它是二者的有机结合，并不是简洁的把路由器设备的硬件及软件简洁地叠加在局域网交换机上。从硬件上看，其次层交换机的接口模块都是通过高速背板/总线（速率可高达几十Gbit/s）交换数据的，在第三层交换机中，与路由器有关的第三层路由硬件模块也插接在高速背板/总线上，这种方式使得路由模块可以与须要路由的其他模块间高速的交换数据，从而突破了传统的外接路由器接口速率的限制。在软件方面，第三层交换机也有重大的举措，它将传统的基于软件的路由器软件进行了界定，其做法是：对于数据包的转发：如IP/IPX包的转发，这些规律的过程通过硬件得以高速实现。对于第三层路由软件：如路由信息的更新、路由表维护、路由计算、路由的确定等功能，用优化、高效的软件实现。技能训练二 网络方案选择3、路由技术路由器是在OSI七层网络模型中的第三层网络层操作的。路由器内部有一个路由表，这表标明白假如要去某个地方，下一步应当往哪走。路由器从某个端口收到一个数据包，它首先把链路层的包头去掉（拆包），读取目的IP地址，然后查找路由表，若能确定下一步往哪送，则再加上链路层的包头（打包），把该数据包转发出去；假如不能确定下一步的地址，则向源地址返回一个信息，并把这个数据包丢掉。技能训练二 网络方案选择4、三种技术的对比可以看出，二层交换机主要用在小型局域网中，机器数量在二、三十台以下，这样的网络环境下，广播包影响不大，二层交换机的快速交换功能、多个接入端口和低谦价格为小型网络用户供应了很完善的解决方案。在这种小型网络中根本没必要引入路由功能从而增加管理的难度和费用，所以没有必要运用路由器，当然也没有必要运用三层交换机。三层交换机是为IP设计的，接口类型简洁，拥有很强二层包处理实力，所以适用于大型局域网，为了减小广播风暴的危害，必需把大型局域网按功能或地域等因素划他成一个一个的小局域网，也就是一个一个的小网段，这样必定导致不同网段这间存在大量的互访，单纯运用二层交换机没方法实现网间的互访而单纯运用路由器，则由于端口数量有限，路由速度较慢，而限制了网络的规模和访问速度，所以这种环境下，由二层交换技术和路由技术有机结合而成的三层交换机就最为适合。技能训练二 网络方案选择路由器端口类型多，支持的三层协议多，路由实力强，所以适合于在大型网络之间的互连，虽然不少三层交换机甚至二层交换机都有异质网络的互连端口，但一般大型网络的互连端口不多，互连设备的主要功能不在于在端口之间进行快速交换，而是要选择最佳路径，进行负载分担，链路备份和最重要的与其它网络进行路由信息交换，全部这些都是路由完成的功能。在这种状况下，自然不行能运用二层交换机，但是否运用三层交换机，则视具体状况而下。影响的因素主要有网络流量、响应速度要求和投资预算等。三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换，揉合进去的路由功能也是为这目的服务的，所以它的路由功能没有同一档次的专业路由器强。在网络流量很大的状况下，假如三层交换机既做网内的交换，又做网间的路由，必定会大大加重了它的负担，影响响应速度。在网络流量很大，但又要求响应速度很高的状况下由三层交换机做网内的交换，由路由器特地负责网间的路由工作，这样可以充分发挥不同设备的优势，是一个很好的协作。当然，假如受到投资预算的限制，由三层交换机兼做网间互连，也是个不错的选择。技能训练二 网络方案选择三种主要的数据交换技术1.直通式(Cut Through)直通方式的以太网交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。它在输入端口检测到一个数据包时，检查该包的包头，获得包的目的地址，启动内部的动态查找表转换成相应的输出端口，在输入与输出交叉处接通，把数据包直通到相应的端口，实现交换功能。由于不须要存储，延迟特别小、交换特别快，这是它的优点。它的缺点是，因为数据包内容并没有被以太网交换机保存下来，所以无法检查所传送的数据包是否有误，不能供应错误检测实力。由于没有缓存，不能将具有不同速率的输入/输出端口干脆接通，而且简洁丢包。技能训练二 网络方案选择2.存储转发(Store&Forward)存储转发方式是计算机网络领域应用最为广泛的方式。它把输入端口的数据包却娲鹄矗缓蠼蠧RC(循环冗余码校验)检查，在对错误包处理后才取出数据包的目的地址，通过查找表转换成输出端口送出包。正因如此，存储转发方式在数据处理时延时大，这是它的不足，但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测，有效地改善网络性能。尤其重要的是它可以支持不同速度的端口间的转换，保持高速端口与低速端口间的协同工作。技能训练二 网络方案选择3.碎片隔离(Fragment Free)这是介于前两者之间的一种解决方案。它检查数据包的长度是否够64个字节，假如小于64字节，说明是假包，则丢弃该包；假如大于64字节，则发送该包。这种方式也不供应数据校验。它的数据处理速度比存储转发方式快，但比直通式慢。技能训练二 网络方案选择一、小型企业局域网方案选择 小型局域网通常是指网络规模为10100个用户，结构简洁、应用教为单一的网络。做出方案选择前，要结合这类企业网络的通用特点分析当前企业网络的实际要求，同时还要充分考虑到网络方案的投资成本，力求使所做的方案经济、高效和好用技能训练二 网络方案选择1、方案特点与要求（1）网络结构简洁（2）一般技术支持（3）软件类设备较多（4）须要充分考虑网络扩展（5）投资成本要尽可能低技能训练二 网络方案选择2、方案网络结构（1）用户较少，从经济角度考虑，应尽可能选择端口较多的交换机。（2）50个或50以上用户的网络环境中，则网络的核心层交换机选择支持千兆的，边缘层接受一般快速以太网交换机。3、方案设备选择4、方案成本预算交换机+计算机工作站+服务器+网线及水晶头+施工费技能训练二 网络方案选择二、中小型企业局域网方案选择 1、方案特点与要求（1）高性能的千兆以太网核心（2）端到端的智能化需求（3）高牢靠性的网络（4）简洁的网络管理（5）好用性与先进性并举技能训练二 网络方案选择2、方案网络结构（1）平面型局域网组网方案。（2）楼宇型局域网组网方案。（3）XRN技术组网方案3、方案设备选择4、方案成本预算交换机+计算机工作站+服务器+网线及水晶头+施工费技能训练二 网络方案选择三、大中型企业局域网方案选择 网络规模大、应用困难，用户规模或许400800个结点。1、方案特点与要求（1）用户数和设备多（2）高密度千兆端口（3）网络应用比较困难（4）智能化要求高技能训练二 网络方案选择2、方案网络结构（1）一般型大中型局域网组网方案。（2）较小型办公楼和园区组网方案。（3）较大型办公楼和园区组网方案。（4）较大型网络方案。3、方案设备选择4、方案成本预算交换机+计算机工作站+服务器+网线及水晶头+施工费技能训练二 网络方案选择总结网络方案的选择先要明白用户的网络需求，依据网络需求进行组网成本预算，成本预算方面又要求在设备选择上下工夫，这就须要了解网络设备的相关性能参数，在满足网络要求的需求下选择合适的设备。