04计算机网络基础_组建以太网.ppt

电子工业出版社，计算机网络基础，第四章构建以太网，4.1任务是某企业在办公大楼租用一层楼(六层)作为办公室使用，记述有60台计算机，需要全部连接计算机，构成一个局域网。 随着企业规模的不断扩大，该办公大楼租用了另一层楼(十二层) (距离enable/交换机特权模式Switch#configureterminal/交换机全局模式switch (config ) #接口f0/22 ) 接口设置模式Switch(config-if无交换机端口/接口的三层功能switch (config-if ) # ip地址192.168.1.1255.255.0/接口的IP地址switch noshutdown/接口开关(config-if ) exit/高级开关(config ) #接口g0/1开关(config-if ) # ip地址192.168.2.1255.255.255.0交换机配置(config-if ) noshutownswitch (config-if )退出交换机(config ) # IP路由/三层交换机的内部路由功能交换机(switch ) 网络连接性测试。 3、可以在命令提示行中使用ping命令测试实施步骤。 基本格式为ping IP地址，ping192.168.1.10可用于测试本机与IP地址为192.168.1.10的计算机之间的通信是否正常。 如图4-2所示，连通正常。 请参考以前的测试方法。 注意：由于使用了两个网络段，因此必须设置网关地址才能实现两个网络段内的计算机互访。 4.3相关知识，4.3.1以太网技术，1 .以太网发展历史，1998年发布了千兆位以太网标准IEEE802.3z/ab。 1999年，发表了1000Base-T标准IEEE802.3ab。 2002年，IEEE通过了802.3ae，即10Gbps千兆位以太网标准。 2004年，IEEE批准屏蔽双绞线10Gbps以太网标准802.3ak。 2006年，IEEE批准了10GBase-LRM光纤标准802.3aq。 2007年，IEEE发布了802.3ap千兆位底板以太网标准。 2010年，IEEE发布了符合IEEE802.3ba标准的新一代40Gbps和100Gbps以太网。 2.IEEE802.3协议，IEEE是电气和电子工程师协会的简称，IEEE组织主要负责制定有关电子和电子产品的各种标准。 IEEE于1980年2月成立了IEEE802委员会，研究并指定了各种LAN标准。 IEEE802委员会由6个委员会组成，分别编号为802.1到802.6，分别编号为标准802.1到802.6。 现已加入12个委员会，3 .标准以太网，1 ) 10 base 5以太网。 该标准用于速度为10Mbps的基带lan网络，其使用粗同轴电缆，并且在总线型网络中，最大传输距离为500m。 网络节点包括一个收发器，连接到网卡上的15针AUI (连接单元接口)，并连接到电缆。 这个基准在10Base2中被废除了。 是指使用标准的50基带同轴电缆(粗电缆)的10Mbps的基带以太网标准。 这是IEEE802.3基带物理层规范的一部分，每个网段的距离限制为500m，整个网的最大跨度为2500m，每个网段的最大端终端数为100台，每个站的间隔距离为2.5m的整数倍。 10表示传输速率为10Mbps，基带传输速率为5，意味着最远的传输距离不超过500m。 (2)10Base2以太网。 10Base2是10Mbps基带以太网标准，使用50W细同轴电缆作为传输介质，有时也称为廉价的网络或细电缆。 10Base2由IEEE802.3a标准定义，每段具有185m的长度限制。 10Base2基于曼彻斯特信号码用细同轴电缆传输。 (3)10Base-T以太网在1991年下半年，在IEEE802.3标准中追加了10Base-T网络类型，是IEEE802.3标准的扩展。 这样的网络不是采用总线型拓扑，而是采用星型拓扑。 10Base-T以太网也采用基带传输，传输速度为10Mbps，t表示将非屏蔽双绞线用作传输介质。 (4)10Base-F以太网。 10Base-F以太网使用光纤介质和基带传输，传输速率为10Mbps。10Base-F网络系统的结构与采用粗同轴电缆配置的以太网不同，10Base-F以太网具有星型或放射状结构，因为光信号传输特征是单向的，并且适于端到端的通信。 3 .标准以太网、4 .高速以太网、2007年7月以太网联盟宣布，IEEE802.3高速网络集团HSSG就下一代以太网传输速率标准提出了新的建议。 HSSG的新建议支持混合的40Gbps和100Gbps速率标准。 (1)100Mbps以太网。 有两种代表性的100Mbps以太网技术。 一种是由3Com、Intel、Sun、BayNetworks等公司开发的100Base-T技术；另一种是由HP、ATT、IBM等公司开发的100Base-VG技术。 100Base-T技术。 100Base-T的MAC层采用CSMA/CD协议。 由于MAC层不依赖于传输率，因此有关100Base-T的帧格式、帧长度、差错控制以及管理的信息都与10Base-T相同。 100Base-T定义了100Base-T4、100Base-TX和100Base-FX、4 .高速以太网、100Base-VG技术这3种物理层基准。 100Base-VG高速以太网脱离以往的以太网标准，在语音类(VoiceGrade，VG)UTP电缆上动作，以100Mbps的传输速率进行传输，适用于以太网和Token-Ring方式的网络。 100Base-VG使用专用带宽和优先级协议支持语音和视频同步传输，可以为网络化多媒体应用程序的开发提供强有力的支持，特别适合同步传输电影等视频。 100Base-VG支持三种UTP缆线、五种STP缆线和光纤传输介质，从传统的10Base-T系统升级到100Base-VG时不需要更换缆线，从而保护用户的现有投资。 5 .高速以太网、(2)1000Mbps以太网。 1000Mbps以太网也称为千兆位以太网。 千兆以太网技术为用户提供了有效的改进核心网的解决方案，此解决方案的最大优势是继承传统以太网技术价格低廉的优势。 千兆位以太网有两种标准： IEEE802.3z和IEEE802.3ab。 IEEE802.3z制定了光纤和短距离铜线连接方案的标准，IEEE802.3ab制定了5种双绞线上的长距离连接方案的标准。 (3)10Gbps以太网。 兆位以太网规范包含在IEEE802.3标准的补充标准IEEE802.3ae中，扩展了IEEE802.3协议和MAC规范以支持10Gbps的传输速率。 4.3.2交换机的工作原理，交换是根据通信两端的信息传输需要以人工或设备自动完成的方式在满足要求的适当路由上传输信息的技术的总称。 广义交换机(switch )是在通信系统中实现信息交换功能的设备。 交换机是一种基于MAC地址识别封装数据包传输功能的网络设备。 交换机“学习”MAC地址并将其存储在内部地址表中，以便在数据帧的源和目标接收方之间建立临时交换路径，从而使数据帧直接从源地址到达目的地址。 4.3.3交换机配置，1 .交换机外观前面板上的多个RJ-45接口是连接计算机或其他交换机的以太网端口。 后面板或前面板上的串行端口是交换机配置端口，通过串行缆线连接到计算机上的串行端口，可以配置交换机。 开关的配置端口可能位于前面板上。 面板上有一些指示交换机是否正常工作的指示灯。 此外，还有电源插座、电源开关等。 机架(机柜)交换机的标准长度为48.26cm厘米。(a)D-Link交换机(b )锐化交换机图4-6以太网交换机的外观、2 .交换机的内部结构交换机的内部结构如下所示。 中央处理器(CPU ) :交换机使用专用集成电路芯片ASIC实现高速数据传输。 RAM/DRAM :保存主存储器、执行结构。 NVRAM (非易失性ram )存储备份配置文件等。 闪存(FlashROM可擦除、可编程的ROM，如存储系统软件映像文件。 ROM :保存启动诊断程序、启动程序和操作系统软件。接口电路：开关各端口的内部电路。 4.3.4开关参数、开关参数是使用者测量开关用途、性能的重要参考依据，任何网络在施工前都要经过严格论证。 论证过程包括网络拓扑分析、节点设备功能确定等环节，其中设备功能的确定主要是根据该网络的业务要求确定的，即常见的设备选择，选项是根据交换机的性能参数选择所需的设备。 1 .底板带宽(Gbps )交换机的底板带宽是交换机接口处理器或接口卡和数据总线之间可以吞吐量的最大数据量。 底板带宽表示交换机的总体数据交换能力，也称为Gbps和交换机带宽。 典型的交换机底板带宽从几Gbps到几百Gbps。 一台交换机的底板带宽越高，处理数据的能力越强，但设计成本也越高。 2 .数据包转发率数据包转发率表示交换机转发数据包的能力的大小。 单位为pps (分组每秒)，一般交换机的分组传送率从数十Kpps到数百Mpps不同。 数据包传输速率是指交换机每秒可传输几百万个数据包(Mpps )，即交换机可同时传输的数据包数。 一台交换机的底板带宽越高，处理数据的能力越强，数据包传输率越高。 3.VLAN支持VLAN，是英语virtualallocationalarea网络的简称，中文名称为“虚拟LAN”，VLAN逻辑上(注意，物理上不分割LAN(LAN )设备)的网络段(或较小的LAN ) 4.MAC地址表交换机能够直接向目的地节点发送包，而不是像集线器那样通过广播把包发送到所有节点，该交换机能够识别连接到网络的节点的网卡MAC地址并将其发送到MAC地址交换机的每个端口都需要足够的高速缓存来存储这些MAC地址，因此缓存(Buffer )容量的大小取决于交换机能够存储的MAC地址的数量。 4.3.5开关配置和开关配置必须在不同的命令模式下运行，典型的6种命令模式如下： 在“用户”(UserEXEC )模式下的路由器启动后，只有一些命令显示交换机或路由器的简单运行状况和统计信息。 特权用户模式此模式受密码保护，允许用户查看交换机或路由器的所有运行状况和统计信息，并提供文件管理和系统管理。 特权用户模式是进入其他用户模式的“关口”，要进入其他用户模式，必须首先进入特权用户模式。 全局配置模式在此模式下，可以为交换机或路由器配置全局参数，如主机名、密码和路由协议。 端口配置模式此模式允许您配置各种端口，包括配置交换机或路由器的IP地址和封装网络协议。 虚拟局域网参数化(VLANdatabase )模式允许将交换网络划分为虚拟局域网。 在线路配置模式下，可以使用终端仿真器设置访问交换机或路由器的参数。 表4-10的命令模式和功能，1 .命令行表示形式的规则是定义路由器地址池的命令行： ipnatpoolnamestart-ipend-IP net mask|prefix-length prefix-length type rope 用斜体书写的字符串是参数名称，必须用具体的参数值替换。 内为必需选项，不能省略。 内是可选的，可以选择。 *|*“|”表示选择其中一个。 2 .如何配置交换机要使用控制台电缆连接和配置计算机和交换机。(1)如图4-7所示，用专用的设定(控制台)电缆连接交换机的设定端口(控制台)和计算机的串行(Com )。 (在Windows上执行，设置超级终端，其构成步骤如图4-8图4-13所示。图4-8位置信息设定图4-9确定位置、图4-10输入生成的连接名称选择图4-11连接端口、图4-12端口参数设定、图4-13连接成功接口、(3)交换机的主机名、密码和端口IP地址、Telnet进程等交换机的基本设定主机名和密码。 要设置交换机的主机名和密码，请使用switchenable/授权用户模式switch # switch # configure terminal/全局配置模式switch(config)#hostnamecswu/主机名cswucsu 设置端口的IP地址。 主要是使用此端口简化交换机的管理。 进入接口配置模式。 switch (config )输入接口f0/1交换机(conf