计算机网络项目教程_教学课件_李林峰 王利冬 项目三

人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 1 李林峰 王利冬 编著 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 2 李林峰 王利冬 编著 计算机网络项目教程计算机网络项目教程 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 3 李林峰 王利冬 编著 项目项目三三 小型企业网的组建小型企业网的组建 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 4 李林峰 王利冬 编著 本章目录： 以太网 组建小型局域网 三层交换技术 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 5 李林峰 王利冬 编著 3.1 以太网 1980年，Intel、Xerox、DEC三家企业共同发表 以太网蓝皮书，也称为DIX规范。 进入20世纪90年代以后，愈来愈多的PC加入到 网络之中，导致了网络流量快速增加以及市场上 PC的销量愈来愈大，速度和性能也在迅速提高， 这使人们对网络的需求以及对网络的容量、传输 数据速度的要求大大提高，从而导致了快速型以 太网、交换式以太和吉位以太网的产生。 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 6 李林峰 王利冬 编著 提升以太网性能的两种方式 提升物理信道传输速率 10Mbps100Mbps1000Mbps10000Mbps 变共享式网络变为交换式网络 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 7 李林峰 王利冬 编著 3.1.1传统以太网 10BASE-52T的具体含义如下。 10表示信号在电缆上的传输速率为10Mbits。 BASE表示电缆上的信号是基带信号。 5表示粗缆，2表示细缆，T表示双绞线。 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 8 李林峰 王利冬 编著 3.1.2 快速以太网 100BASE似支持两对5类非屏蔽双绞线(UTP)或两对1类屏蔽双绞线(STP) 。其中 l对用于发送，另1对用于接收，因此，100BASE-TX可以全双工方式 工作，每个节点可以同时以100Mbits的速率发送与接收数据。使用5类UTP 的最大距离为l00m。 100BASE-T4支持4对3类非屏蔽双绞线UTP，其中，有3对用于数据传输，1 对用于冲突检测。 100BASE-T2支持两对3类非屏蔽双绞线UTP。 100BASE-Fx支持两芯的多模或单模光纤。100BASE-Fx主要是用做高速主干 网，从 节点到集线器(Hub)的距离可以达到450 m。 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 9 李林峰 王利冬 编著 3.1.3吉比特以太网 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 10 李林峰 王利冬 编著 3.1.4 FDDI 光纤分布式数据接口 (FDDI)是数据传输速率 为100Mbits的光纤网 。当多个分布较远的局 域网互连时，为了保证 高速可靠的数据传输， 通常使用FDDI作为主干 网，以连接不同的局域 网，如以太网、令牌环 网等。图所示为一个典 型的FDDI网络。 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 11 李林峰 王利冬 编著 FDDI概述 FDDI使用的是基于IEEE 8025单令牌的令牌环网 FDDI也是一种共享带宽网络。 FDDI主要用于提供多个不同建筑物之间的网络互连能力，如校园网的 主干。 u 采用多模光纤时，两个节点之间最大距离为2km，支持500个站点，整 个环长达200km，若使用双环，每个环最大为100km，出现故障时可以 自行修复。 u 采用单模光纤时，两节点之间距离可超过20km，金网光纤总长可以达 到数千公里。 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 12 李林峰 王利冬 编著 FDDI的优点可以概括如下 u FDDI的双环结构提供了很好的容错功能。 u 令牌协议提供了有保证的访问和确定的性能。 u FDDI技术是目前非常成熟的技术，它得到了工业界和网络厂商的 多种产品的支持，如FDDI路由器等。 u 在现有的带宽为100Mbits的网络中，其网络覆盖距离最大，通 常作为主干网的解决方案。 FDDI的缺点可以概括如下。 u 网络协议复杂 u 安装和管理困难 u 价格相对较高 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 13 李林峰 王利冬 编著 3.1.5 交换机的工作原理 交换机对数据的转发是以网络节点计算机的MAC地址为基础的。交换机 会监测发送到每个端口的数据帧，通过数据帧中的有关信息(源节点的 MAC地址，目的节点MAC地址)就会得到与每个端口相连接的节点MAC地址 ，并在交换机的内部建立一个“端口-MAC地址”映射表。建立映射表后 ，当某个端口接收到数据帧后，交换机会读取出该帧中的目的节点MAC 地址，并通过“端口-MAC地址”的对照关系，迅速地将数据帧转发到相 应的端口。 由于这种交换机能够识别并分析LAN数据链路层MAC子层的MAC地址，所 以它是工作在第二层上的设备，因此，这种交换机也被称为第二层交换 机。 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 14 李林峰 王利冬 编著 3.1.5 交换机的工作原理 1.直接交换方式 2.存储转发方式 3.改进的直接交换方式 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 15 李林峰 王利冬 编著 3.1.5 路由器的工作原理 路由器是组建互联网的重要设备，路由器和计算机非常相似 ，由硬件部分和软件部分组成，只不过它没有键盘、鼠标、 显示器等外设。路由器是第三层设备，通过运行路由协议了 解整个网络的路由情况，并建立一个指示路径的路由表。当 用户数据进入路由器后，路由器根据接收到的数据包包头中 的第三层地址信息，查阅路由表，把数据从一个接口交换到 另一个接口。 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 16 李林峰 王利冬 编著 路由器的特点 u 路由器是在网络层上实现多个网络之间互连的设备 u 路由器为两个或3个以上网络之间的数据传输解决的最佳 路径选择 u 路由器与网桥的主要区别是：网桥独立于高层协议，它 把几个物理子网连接起来，向用户提供一个大的逻辑网 络，而路由器则是从路径选择角度为逻辑子网的节点之 间的数据传输提供最佳的路线。 u 路由器要求节点在网络层以上的各层中使用相同或兼容 的协议。 3.1.5 路由器的工作原理 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 17 李林峰 王利冬 编著 路由器的作用和在网络中的位置 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 18 李林峰 王利冬 编著 1.独立式、堆叠式和模块化交换机 （1）独立式交换机 3.1.7 以太网交换机的种类 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 19 李林峰 王利冬 编著 1.独立式、堆叠式和模块化交换机 （2）可堆叠式交换机 3.1.7 以太网交换机的种类 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 20 李林峰 王利冬 编著 1.独立式、堆叠式和模块化交换机 （3）模块化交换机 3.1.7 以太网交换机的种类 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 21 李林峰 王利冬 编著 2. 交换机的分类 （1）桌面交换机 （2）工作组交换机 （3）部门交换机 （4）骨干交换机 （5）企业交换机 3.1.7 以太网交换机的种类 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 22 李林峰 王利冬 编著 2. 不同速率交换机的典型应用 （1）10Mbps交换机 3.1.7 以太网交换机的种类 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 23 李林峰 王利冬 编著 2. 不同速率交换机的典型应用 （2）10/100Mbps交换机 3.1.7 以太网交换机的种类 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 24 李林峰 王利冬 编著 2. 不同速率交换机的典型应用 （3）100Mbps交换机 3.1.7 以太网交换机的种类 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 25 李林峰 王利冬 编著 2. 不同速率交换机的典型应用 （4）吉比特交换机 3.1.7 以太网交换机的种类 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 26 李林峰 王利冬 编著 3.2 组建小型企业网 3.2.1 常见交换机品牌与选购 u 1.看自己 u 2.看品牌 u 3.看速率 u 4.看端口数 u 5.看管理性能 u 6.看伸缩性 u 7.看价格 u 8.其他方面 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 27 李林峰 王利冬 编著 3.2 组建小型企业网 3.2.2 虚拟局域网 1.VLAN的概念与特点 在局域网交换技术中，虚拟局域网(VLAN)是一种迅速 发展且被广泛应用的技术。这种技术的核心是通过路由和 交换设备，在网络的物理拓朴结构基础上建立一个逻辑网 络，以使得网络中任意几个局域网网段或(和)节点能够组 合成一个逻辑上的局域网。 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 28 李林峰 王利冬 编著 在传统的局域网中，通常一个工作组是在同一个网段上的 ，每个网段可以是一个逻辑工作组或子网。 如果一个逻辑工作组中的某台计算机要转移到另一个逻辑 工作组时，就需要将该计算机从一个网段撤出，连接到另一个 网段，甚至需要重新布线。 而虚拟网络是建立在局域网交换机之上的，它以软件方式 来实现逻辑工作组的划分与管理，逻辑工作组的节点组成不受 物理位置的限制。同一个逻辑工作组的节点可以分布在不同的 物理网段上，但它们之间的通信就像在同一个物理网段上一样 。 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 29 李林峰 王利冬 编著 VLAN的物理结构和逻辑结构 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 30 李林峰 王利冬 编著 2.VLAN实现 （1）组建VLAN的原则 u 在网络中尽量使用同一厂家的交换机，至少要支持8021Q协议 。 u 用交换机组建一个范围尽可能大的交换链路。 u 根据应用的需要，使用软件划分出若干个VLAN。 u VLAN之间可以互通，也可以不相通，如需相通，需添加三层交 换机或者路由器。 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 31 李林峰 王利冬 编著 3.VLAN的划分方法 （1）基于交换机端口的VLAN 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 32 李林峰 王利冬 编著 3.VLAN的划分方法 （2）基于MAC地址的VLAN 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 33 李林峰 王利冬 编著 3.VLAN的划分方法 （3）基于网络层地址的VLAN （4）基于IP组播的VLAN （5）基于策略的VLAN 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 34 李林峰 王利冬 编著 4.VLAN的优点 （1）控制网络的广播风暴 （2）确保网络的安全性 （3）简化网络管理 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 35 李林峰 王利冬 编著 3.2 组建小型企业网 3.2.3 小型企业网的网络结构 1.常常干线用1000Mbps带宽，100Mbps到桌面 2.根据企业规模大小不同，常常分为两级或者三级结构， 自下而上分别叫做“接入层”、“汇接层”和“核心层” 。 3.一般在接入层选用二层交换机，汇接层选用三层交换机 ，核心层交换机不一定三层，主要看数据吞吐能力。 4.最高层通过路由器接入互联网。下图为一典型企业网。 人民邮电出版社 世纪英才高职教育课改系列规划教材 36 李林峰 王利冬 编著 3.3 三层交换技术 3.3.1 三层交换的概念 第二层交换机对组建一个大规模的局域网来说还并不 完善，还需要使用路由器来完成相应的广播抑制和路由选 择功能。 但是，路由器处理时延大、速度慢，用交