网络设备与网络互联用.pptx
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1、8.1概述网络互联的动力:更大范围的资源共享网络互联的动力:更大范围的资源共享网络互联:网络互联:HOST-LAN、LANLAN/WAN?第1页/共108页1.网络互联层次从网络体系结构的层次观点来考察网络互联,从网络体系结构的层次观点来考察网络互联,可分为四个层次:可分为四个层次:物理层物理层广义的意义上广义的意义上数据链路层数据链路层网络层网络层网络层以上网络层以上第2页/共108页物理层:物理层:在在电缆段电缆段之间复制之间复制比特流比特流没有地址概念,因此从本质上并非是网络互连没有地址概念,因此从本质上并非是网络互连网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层传输层传输层应用层应用层网
2、络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层传输层传输层应用层应用层物理层物理层中继器、集线器中继器、集线器电缆段电缆段2电缆段电缆段1第3页/共108页物理层物理层数据链路层:在网段之间转发数据帧(根据物理地址)网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层传输层传输层应用层应用层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层传输层传输层应用层应用层物理层物理层网桥、交换机网桥、交换机数据链路层数据链路层网段网段1网段网段2第4页/共108页链路层链路层物理层物理层网络层:在网络之间转发报文分组(根据逻辑地址)网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层传输层传输层应用层应用层网络层网络层数据链路
3、层数据链路层物理层物理层传输层传输层应用层应用层物理层物理层路由器路由器链路层链路层网络层网络层网络网络2网络网络1第5页/共108页更高层:更高层:连接不同体系结构的网络连接不同体系结构的网络网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层传输层传输层应用层应用层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层传输层传输层应用层应用层物理层物理层网关网关链路层链路层网络层网络层网络网络1传输层传输层应用层应用层物理层物理层链路层链路层网络层网络层网络网络2第6页/共108页2.LAN的互联本地互联本地互联 特点:范围有限、主干(特点:范围有限、主干(Backbone)采用局域网)采用局域网 技术,如
4、技术,如FDDI、Ethernet 互联层次:链路层(网络层)互联层次:链路层(网络层)互联设备:网桥、交换机(有时可采用路由器)互联设备:网桥、交换机(有时可采用路由器)远程互联远程互联 特点:范围大、主干采用广域网技术,如特点:范围大、主干采用广域网技术,如ISDN、X.25、DDN、ATM、FR、ADSL等等 互联层次:网络层或更高层(链路层)互联层次:网络层或更高层(链路层)互联设备:路由器、网关(有时可采用远程网桥)互联设备:路由器、网关(有时可采用远程网桥)第7页/共108页LAN1LAN2中继器中继器或或HUBLAN1LAN2网桥或网桥或交换机交换机LAN1LAN2路由器路由器L
5、AN1路由器路由器LAN2路由器路由器WAN本地本地远程远程第8页/共108页3.远程访问 移动用户、远程用户远程访问局域网移动用户、远程用户远程访问局域网 特点:远程结点,可以没有特点:远程结点,可以没有IP地址(动态分配)地址(动态分配)如如PSTN、ISDN、X.25、ADSL等等 层次:网络层(链路层)层次:网络层(链路层)设备:路由器、访问服务器设备:路由器、访问服务器(RAS)LAN路由器路由器或或RASWAN第9页/共108页8.2网络连接设备 计算机网卡集线器交换机路由器第10页/共108页计算机是网络的核心,根据网络分类不同网络中计算机充当的角色会有差异,对其性能要求也不一样
6、。客户/服务器网络在客户/服务器网络中,根据在网络中所充当的角色不同,可将网络中的计算机分为服务器和客户机。安装的操作系统不同。8.2 8.2 计算机计算机第11页/共108页服务器的选择 服务器的种类很多,根据提供的服务分为:域控制器、文件服务器、应用程序服务器、成员服务器、打印服务器等。服务器的性能要求较高。根据网络的实际需要确定服务应具备的性能。8.2 8.2 计算机计算机第12页/共108页 决定服务器的性能的因素:CPUCPU:CPUCPU的性能和数量在相当程度上影响服务器的性能。内存:影响服务器的运行速度。硬盘:主要的外存储设备。操作系统:安装服务器端操作系统。安全性:保证服务器的
7、安全和稳定。8.2 8.2 计算机计算机第13页/共108页客户机的选择 对客户机的性能没有什么特殊的要求。8.2 8.2 计算机计算机第14页/共108页对等网对等网中,网络中没有专用的服务器,各计算机之间是平等的。计算机在性能上没有特别的要求。无盘工作站与客户/服务器网络一样。服务器可按客户/服务器网络中服务器的标准来配置,客户机要求的性能比较低。8.2 8.2 计算机计算机第15页/共108页 网络接口卡(Network Interface Network Interface CardCard),又称网络适配器,是计算机与局域网通信介质的直接接口。网卡的作用数据传输形式的转换 将计算中传
8、输的并行数据转换成适合传输介质上传输的串行数据。8.2 8.2 网卡网卡第16页/共108页确定网络地址 鉴别网卡的物理地址,确定传送和接受信息的对象。发送和控制数据 在发送数据前,双方的网卡间将首先进行电子对话,协商一些参数。8.3 8.3 网卡网卡第17页/共108页网卡的总线接口类型ISAISA网卡 采用ISAISA总线接口的网卡。ISAISA总线已经基本上被淘汰。PCIPCI网卡 采用PCIPCI总线接口的网卡。数据通过网卡上的控制芯片来控制。8.2 8.2 网卡网卡第18页/共108页网线接口类型及网卡的速度根据使用的网线(传输介质)不同,网卡的网线接口也不同。同轴电缆需要使用BNC
9、BNC或者AUIAUI接口,双绞线需要使用RJ-45RJ-45接口,光纤需要使用光纤接口。传输速度有10Mbps10Mbps、100Mbps100Mbps、10/100Mbps10/100Mbps自适应、1000Mbps1000Mbps。8.2 8.2 网卡网卡第19页/共108页2.3 2.3 网卡网卡第20页/共108页8.2 8.2 网卡网卡第21页/共108页其他类型的网卡笔记本专用网卡 PCMCIAPCMCIA(个人计算机存储卡国际协会)接口的网卡。8.2 8.2 网卡网卡第22页/共108页光纤网卡8.2 8.2 网卡网卡第23页/共108页USBUSB网卡8.2 8.2 网卡网卡
10、第24页/共108页 连接设备是网络集中管理的枢纽,将所连的计算机信息复制、放大,有的还可以管理网络信号。常用的连接设备有集线集线器器、交换机交换机和路由器路由器。集线器 星型局域网所使用的双绞线不能超过100100米,超过了100100米,必须使用中继器中继器来扩展。集线器可以看作多端口的中继器。把一个端口接收的信号向所有端口分发出去。8.2 8.2 集线器集线器第25页/共108页8.2 8.2 集线器集线器第26页/共108页8.2 8.2 集线器集线器集线器的工作原理 将计算机集中在一起进行连通,接收和发送端口的信号。有源设备,可以对收到的信号复制、重制从而将其放大,是一集中式、广播式
11、的中继器设备。星型拓扑以太网的入门级设备,只能简单的进行信号的接收、放大与发送。第27页/共108页8.2 8.2 集线器集线器集线器上的主要端口电源接口:有源设备,连接电源线。RJ-45RJ-45接口:连接双绞线的接口。8 8各线槽,含义遵循EIA/TIA568EIA/TIA568国际标准。级联口:用于集线器之间的串接。一般和最大编号的那个端口共用。BNCBNC或者AUIAUI接口:连接10Base210Base2或者10Base510Base5局域网。第28页/共108页交换机 交换式集线器。可以对信号进行过滤和纠错,具备自动寻址和交换能力。交换机的作用 具有信号过滤的功能,只将信号传送给
12、某一已知地址的端口。专用带宽,可以让多个端口之间同时进行对话。8.2 8.2 交换机交换机第29页/共108页 工作在数据链路层。端口带宽和总带宽一样。交换机的网络的端口和交换机的总带宽不会分割。100MB100MB的交换机各个端口的带宽也是100MB100MB。交换机的分类集成式交换机,把所有的控制元件和电源集成在一起。结构紧凑、性能可靠、价格较低。模块化交换机,有多个用于安装其他模块的端口。8.2 8.2 交换机交换机第30页/共108页8.2 8.2 交换机交换机第31页/共108页8.2 8.2 交换机交换机第32页/共108页8.2 8.2 交换机交换机第33页/共108页路由器 网
13、络层的连接设备。实现不同网络之间的通信,或者局域网对外连接InternetInternet的设备。工作原理 用于连接多个逻辑上独立的网络。逻辑网络是指一个单独的网络或者一个子网。具有判断网络地址和选择路径的功能,可以在不同类型的独立的网络和子网之间建立连接。8.2 8.2 路由器路由器第34页/共108页8.2 8.2 路由器路由器第35页/共108页8.2 8.2 路由器路由器第36页/共108页8.2 8.2 路由器路由器数据分组 在物理层和数据链路层传输的分别是比特流和帧,在网络层传输的数据单元是数据报。除了上层数据以外还有一些分组头部信息。如接收端和发送端的地址。分组的长度通信协议数据
14、生存时间第37页/共108页8.2 8.2 路由器路由器子网 子网的产生是出于对大型网络管理、性能和安全方面的考虑。由于距离和单位多部门的需要,把一个单一的网络划分为多个物理网络,并使用路由器将他们连接起来。第38页/共108页8.2 8.2 路由器路由器路由表 为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳的传输路径,并将该数据有效地传送到目的站点。关键是路由算法。使用路由表在路由器中保存各种传输路径的相关数据(子网的标志信息、网络上的路由器的个数和下一个路由器的名字等内容),供路由器选择时使用。第39页/共108页8.2 8.2 路由器路由器静态路由表:由管理员事先设置好固定的路由表。动态路由表:路
15、由器根据网络系统的运行情况自动调整路由表。第40页/共108页8.2 8.2 路由器路由器路由表记录的字段信息目标网络:通常用网络地址和子网掩码来表示接口:本地路由器到达下一个路由器所需要经过的本地路由器的接口。下一个跃程:到达目标网络的需要经过的下一个路由器的信息跃点数:到达目标网络所需要经过的路由器数。第41页/共108页8.2 8.2 路由器路由器子网子网子网子网接口接口1接口接口2接口接口1接口接口2路由器路由器A路由器路由器B子网子网第42页/共108页8.2 8.2 路由器路由器目标网络目标网络子网掩码子网掩码下一个跃程下一个跃程接口接口跃点数跃点数192.168.1.0192.1
16、68.2.0192.168.3.0255.255.255.0255.255.255.0255.255.255.0直接相连直接相连直接相连直接相连路由器路由器B接口接口1接口接口2接口接口2001目标网络目标网络子网掩码子网掩码下一个跃程下一个跃程接口接口跃点数跃点数192.168.1.0192.168.2.0192.168.3.0255.255.255.0255.255.255.0255.255.255.0路由器路由器A直接相连直接相连直接相连直接相连接口接口1接口接口1接口接口2100路由器A路由器B第43页/共108页8.2 8.2 路由器路由器路由器的通信过程有:直接路由和间接路由。直接
17、路由指网络中一台计算机发送信息给同一网络中的另外一台计算机,而不需要通过路由器广播到外部间接路由就是发送信息的计算机和接收方计算机不在同一个网络中,需要通过中间路由器传送。第44页/共108页8.3.2 8.3.2 路由器及IOSIOS基本知识(一)路由器基本知识:1.1 1.1 常用路由器的型号、规格常用路由器的型号、规格路由器产品大致可分为如下几类:第45页/共108页低档路由器:适用小型办公室的cisco 1600系列中档路由器:Cisco 2500、Cisco 2600、Cisco 3600系列高档路由器:Cisco 4000以上系列路由器,电信级产品我们(非电信)一般接触到的产品以中
18、低档路由器为主。16和25系列路由器是固定端口的(16系列有一个广域卡扩展槽),即有多少个广域口、有多少个局域口是固定的,而象26系列、36系列、4000以上系列路由器,都是模块化的,用户可以任意选购模块或扩展卡,自由组合出所需要的局域及广域口数。第46页/共108页由于路由器通常要接广域线路,所以就涉及到一个选用怎样的广域接口的问题。常见的接口有V.35、RS-232等接口,在选用路由器时要注意选择相应的产品和线缆。CISCO的产品是通过线缆来进行端口区分的。即:通常路由器上的广域接口是一种CISCO的接口(不同型号接口类型有所不同),通过一根电缆,一头接在CISCO路由器上,而另一头的接口
19、形式有的是V.35,有的是RS232。第47页/共108页路由器常用物理端口介绍路由器常用物理端口介绍局域口ethernet:1)AUI口:即粗缆口,一般需要外接转换器(AUI-RJ45),连接10M以太网。2)RJ45口:有10M和10/100M两种。第48页/共108页广域口:1)高速同步口:最大支持2M速率。2)同步/异步串口:该端口可以用软件设置为同步或异步工作方式。在同步工作方式下,最大支持128K,K。3)ISDN口:可以连接ISDN网络(2B+D)。4)其它AUXK速率,主要用于远程配置或拨号备份。Console口:主要连接终端或运行终端仿真程序的计算机,在本地配置路由器。第49
20、页/共108页路由器内存体系结构RAM NVRAM Flash ROMConsoleAuxiliarInterfaces第50页/共108页路由器内存体系结构介绍路由器内存体系结构介绍CISCO路由器的软件部分就是IOS,即网络操作系统,通过IOS,实现丰富的网络功能。软件运行是需要内存的,CISCO路由器一般由四种存贮器组成:第一种是第一种是ROMROM:一般开机时按CTRL_BREAK便可进入,相当于PC的BIOS,路由器运行时首先要运行ROM中的程序,该程序主要进行加电自检,对路由器的硬件进行检测,其次含引导程序及IOS的一个最小子集。ROM为一种只读存储器,系统掉电,程序也不会丢失。第
21、二种是第二种是FlashFlash:是一种可擦写、可编程的ROM,它是存贮CISCO IOS软件的地方,可以通过写入新版本的IOS对路由器进行软件升级,相当于计算机中的硬盘,FLASH中的程序在系统掉电后不会丢失。第51页/共108页第第三三种种是是NVRAMNVRAM:主要目的是保存路由器的配置文件,在系统掉电时数据不丢失。第四种是第四种是DRAMDRAM:也就是动态内存,是程序运行的场所,相当于计算机的RAM。DRAM中主要包含路由表、ARP缓存、数据包缓存等,以及正在执行的路由器配置文件。当路由器关机时,里面的内容会全部丢失。通常,路由器启动时,首先运行ROM中的程序,进行系统自检和引导
22、,然后运行FLASH中(称为flash)的IOS,并在NVRAM(称为startup)中寻找路由器的配置,将其装入DRAM(称为running)中。第52页/共108页1.4 路由器配置方式:一台新路由器买来,不象HUB或一般的交换机插上线路就能用,需要根据所连接的网络及用户的需求进行一定的设置才能使用,一般来说,可以用5种方式来设置路由器:TFTPServerTELNETSNMPWorkstation终端modemmodem终端AUX第53页/共108页一、通过Console口进行设置:接终端或运行终端仿真软件的微机,这种方式是用户对路由器进行设置的主要方式。二、通过AUX口接MODEM:通
23、过电话线与远方的终端或运行终端仿真软件的微机相连,进行远程配置。三、通过TELNET方式进行设置:可以在网络的任意位置对路由器进行配置,只要你有足够的权利。四、通过SNMP网管工作站:这需要在网络中至少一台运行cisco works及cisco view等的网管工作站,需要另外购买网管软件。五:通过TFTP服务器下载路由器配置文件:可以用任何没有特殊格式的纯文本编辑器编辑路由器配置文件,并将其放在TFTP服务器的根目录下,采用手动方式或AUTOINATALL方式下载路由器配置文件。第54页/共108页 这些方式中最常用的就是Console口和TELNET方式,而且路由器的第一次设置必须通过第一
24、种方式进行,路由器第一次设置完成后,可以随时通过TELNET方式进行登录、监视、修改等。这里我们重点介绍通过Console口的设置方式。路由器都提供了一条Console线(两头均为RJ45的完全反转线)和两个RJ45转换头。一般地,选择PC的COM1或COM2口,选用RJ45-DB9或RJ45-DB25的转换头与COM口相连,再将Console线接入Console口中,采用VT100终端方式。在Windows 下,超级终端的设置:在 开始-程序-附件-超级终端第55页/共108页设定名称为cisco,再选择一个图标,如下图:第56页/共108页选择还原为默认值.打开路由器电源,按回车键,就进入
25、初始配置了。这时,系统会自动进入DialogSetup,第57页/共108页Would you like to enter the initial configuration dialog?yes:ReturnReturn按y或回车,路由器就会进入设置对话过程,以下依次回答 路 由 器 名 称 cisco3621、进 入 特 权 状 态 的 密 文(secret)3621、进入特权状态的密码(password)3621、远程登录密码3621、动态路由协议以及各个接口的配置后,保存配置。(以太口e0:地址为192.168.19.231,掩码255.255.255.0)。在设置完所有接口的参数后,
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