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以太网 续 2010年3月 本节内容 1 以太网交换机的部署2 以太网交换机的设置3 虚拟局域网技术4 路由器介绍5 路由器的设置6 三层交换 4 以太网交换机的部署 交换机的分类根据交换端口的速度划分 10Mb s 100Mb s 1000Mb s等根据交换机的架构划分 单台式交换机 堆叠式交换机 模式式交换机 又称为厢体模块式交换机 根据网络构成方式划分 核心层交换机 汇聚层交换机 接入层交换机根据交换机所完成的功能在OSI参考模型中的层次划分 第二层 L2 交换机 第三层 L3 交换机 第四层 L4 交换机等 4 以太网交换机的部署 CiscoCatalyst6500系列交换机 4 以太网交换机的部署 CiscoCatalyst3750系列交换机 4 以太网交换机的部署 CiscoCatalyst3750系列交换机 堆叠实例 4 以太网交换机的部署 CiscoCatalyst2960系列交换机 4 以太网交换机的部署 CiscoNexus7000交换机Cisco公司于2008年1月30日推出的新一代交换机主要面向数据中心提供最高可以达到15Tbps的交换速度 4 以太网交换机的部署 以太网交换机的部署包括级联 Uplink 模式 堆叠 Stack 模式和混合模式 1 级联模式级联模式是最常规 最直接的一种扩展方式 级联模式是通过双绞线或光纤级联的 一般在交换机的前面板上有专门的级联口 如果没有 也可以用交叉接法来级联 级联是通过端口进行的 级联后两台交换机是上下级的关系 级联模式起源于早期的共享型集线器 Hub 共享型集线器的物理拓扑结构是星型的 而逻辑拓扑结构是总线型的 集线器仅仅相当于一条浓缩了的总线 在集线器的某一个端口级联另一台集线器 只是相当于把浓缩的总线又加长了一些 但其仍然是一条总线 所有端口都要在一个碰撞域里受到CSMA CD的约束 级联模式 4 以太网交换机的部署 2 堆叠模式堆叠模式通常是扩充带宽时用的 通常用专门的堆叠卡插在交换机的后面 用专门的堆叠电缆连接几台交换机 堆叠后这几台交换机相当于一台交换机 堆叠是采用交换机背板的叠加 使多个工作组交换机形成一个工作组堆 从而提供高密度的交换机端口的 堆叠中的交换机就像一个交换机一样 配制一个IP地址即可 级联是通过交换机的某个端口与其他交换机相连的 而堆叠是通过集线器的背板连接起来的 它是一种建立在芯片级上的连接 如两个24口交换机堆叠起来的效果就像是一个48口的交换机 堆叠模式 4 以太网交换机的部署 3 混合模式在实际的应用中 由于网络的复杂性和用户需求的多重性 通常同时使用两种模式进行交换机的部署 即混合模式 4 以太网交换机的部署 5 以太网交换机的设置 1 通过仿真终端进行IP地址设置 2 通过浏览器进行管理 本地Console口配置连接将交换机随机所带的配置电缆取出RJ45头一端接在路由器的console口上9针 或25针 RS232接口一端接在计算机的串行口上 5 以太网交换机的设置 本地Console口配置连接 通过Console配置 6 虚拟局域网 VLAN 技术 VLAN的产生背景 广播风暴 VLAN的作用能够帮助控制流量提供更高的安全性使网络设备的变更或移动更加方便 通过VLAN划分广播域 广播域1VLAN10 广播域2VLAN20 广播域3VLAN30 市场部 工程部 财务部 基于端口的VLAN 主机A 主机B 主机C 主机D 以太网交换机 VLAN表 端口 所属VLAN Port1 VLAN5 Port2 VLAN10 Port7 VLAN5 Port10 VLAN10 Port1 Port2 Port7 Port10 基于MAC地址的VLAN VLAN表 MAC地址 所属VLAN MACD VLAN10 VLAN5 VLAN10 VLAN5 主机A 主机B 主机C 主机D 以太网交换机 MACA MACB MACC MACD 基于协议的VLAN VLAN表 协议类型 所属VLAN IPX协议 IP协议 VLAN5 VLAN10 主机A 主机B 主机C 主机D 以太网交换机 使用IPX协议 运行IP协议 使用IPX协议 运行IP协议 基于子网的VLAN VLAN表 所属VLAN VLAN5 VLAN10 主机A 主机B 主机C 主机D 以太网交换机 1 1 1 5 1 1 2 88 1 1 1 8 1 1 2 99 VLAN的帧格式 标准以太网帧 带有IEEE802 1Q标记的以太网帧 帧在网络通信中的变化 VLAN2 VLAN1 VLAN1 VLAN2 带有VLAN1标签的以太网帧 带有VLAN2标签的以太网帧 不带VLAN标签的以太网帧 7 路由器介绍 路由器用于连接各种不同的网络 当一个数据包传送到网络路由器时 路由器要决定其下一步往哪里传送 要将一个局域网连接到Internet 除了使用某种接入通信技术外 还需要使用路由器 7 路由器介绍 连接异构网络 连接远程网络 隔离广播域 路由选择 7 路由器介绍 路由器可分按性能划分高端路由器和中 低端路由器 低端路由器主要适用于 小型网络 比如家庭或小型企业 的Internet接入 端口数量和类型 包处理能力都非常有限 中端路由器适用于较大规模的网络 比如大型的企业网 园区网 拥有较高的包处理能力 具有较丰富的网络接口 适应较为复杂的网络结构 高端路由器主要应用于大型骨干网络是骨干网络的核心 拥有非常高的包处理性能 并且端口密度高 端口类型多 以适应复杂的网络环境 通常情况下 将背板交换能力大于40Gbps的路由器称为高端路由器 25Gbps 40Gbps之间的路由器称为中端路由器 低于25Gbps的是低端路由器 以市场占有率最大的Cisco公司为例 Cisco2800系列属低端路由器用于实现小型网络的Internet连接 或者实现企业网络的远程接入 Cisco2800低端路由器 Cisco7600中端路由器 Cisco12800高端路由器 7 路由器介绍 7 路由器介绍 按结构划分路由器可分为模块化结构与非模块化结构 通常情况下 中高端路由器均为模块化结构 可以使用各种类型的模块灵活配置路由器 增加端口的数量 提供丰富的端口类型 以适应企业不断变化的业务需求 Cisco3800模块化路由器 低端路由器则多为非模块化结构 只能提供固定类型和数量的端口 如图4所示为应用于SOHO的CiscoSOHO90系列固定配置路由器 Cisco3800模块化路由器 CiscoSOHO90固定配置路由器 7 路由器介绍 类型丰富的业务板 IntelIXP2350网络处理器 IDTRV5000网络处理器 7 路由器介绍 8 路由器配置 本地Console口配置Telnet远程登录配置 8 路由器配置 1 普通用户模式启路由器后 进入变通用户模式 提示符为router 输入命令enable 进入特权模式 提示符为router 2 特权用户模式在特权模式下 输入命令 configterminal 进入全局配置模式 提示符为router config VLAN路由 产生背景 VLAN隔离了二层广播域 也就严格地隔离了各个VLAN之间的任何流量 分属于不同VLAN的用户不能互相通信 VLAN100 VLAN200 VLAN300 VLAN路由 使用路由器 VLAN100 VLAN200 VLAN300 不同VLAN之间的流量不能直接跨越VLAN的边界 需要使用路由 通过路由将报文从一个VLAN转发到另外一个VLAN VLAN路由 交换和路由的集成 二层交换机上和路由器在功能上的集成构成了三层交换机 三层交换机在功能上实现了VLAN的划分 VLAN内部的二层交换和VLAN间路由的功能 VLAN100 VLAN200 VLAN300 VLAN100 VLAN200 VLAN300 三层交换机功能模型 10 110 0 113 24G 10 110 0 254 10 110 1 69 24G 10 110 1 254 10 110 1 88 24G 10 110 1 254 10 110 2 200 24G 10 110 2 254 ETH0 10 110 0 254 24 ETH1 10 110 1 254 24 ETH2 10 110 2 254 24 三层交换机中的路由和二层交换 二层交换引擎 实现同一网段内的快速二层转发三层路由引擎 实现跨网段的三层路由转发 9 三层交换 第3层交换机不能完全取代网络中的路由器 路由器不仅可以执行第3层交换机无法完成的其它第3层服务 还能够执行第