车站AFC设备网络结构

车站AFC设备网络结构一、AFC设备网络结构所需知识点1)七层模型IEEE8C2.3EtheTiylIEEE8C2.3Ap|；|icairu-1口「＜?曲|■日Trar&p;i<lNetwork□ataLirkPtiysicHlPhyEicalPtiysicHlPhyEical2)传输介质网线：在局域网中常见的网线主要有双绞线、同轴电缆、光缆三种。双绞线，是由许多对线组成的数据传输线。它的特点就是价格便宜，所以被广泛应用，如我们常见的电话线等。它是用来和RJ45水晶头相连的。它又有STP和UTP两种，我们常用的是UTP。光纤：单模光纤、多模光纤区别多模几乎所有的多模光纤尺寸均为50/125µm或62.5/125µm,并且带宽（光纤的信息传输量）通常为200MHz到2GHz。多模光端机通过多模光纤可进行长达5公里的传输。以发光二极管或激光器为光源。拉环或者体外颜色为黑色。单模单模光纤的尺寸为9-10/125µm,并且较之多模光纤具有无限量带宽和更低损耗的特性。而单模光端机多用于长距离传输，有时可达到150至200公里。采用LD或光谱线较窄的LED作为光源。拉环或者体外颜色为蓝色、黄色或者紫色。区别与联系单模光纤价格便宜,但单模设备较之同类的多模设备却昂贵很多。单模设备通常既可在单模光纤上运行,亦可在多模光纤上运行,而多模设备只限于在多模光纤上运行。光模块：传输速率：传输速率指每秒传输比特数，单位Mb/s或Gb/s。光模块产品涵盖了以下主要速率：低速率、百兆、千兆、2.5G、4.25G,4.9G,6G,8G,10G和40G。HUB图1-1HUB工作模型HUB的外观就是一个多口的黑盒子，每个接口可以连接一个终端设备。这样多个设备可以通过HUB连接在一起，组成一个星形的网络。需要注意的是，由HUB连接的网络在物理上是星形结构的，但在HUB内部还是使用了共享总线的技术，采用CSMA/CD技术进行交互。HUB可以根据接口的特点进行区分，分为I类HUB和II类HUB。这两类HUB在内部工作模式上没有区别，但因为提供的接口不同而使用于不同的场合。I类HUB只提供一种类型的物理接口。比如只提供五类双绞线接口或只提供三类双绞线接口，或者只提供光纤接口等。II类HUB则可以提供多种不同类型的接口，可以在一个II类HUB上集成五类双绞线接口和光纤接口等。以太网交换机在以太网物理层内容的介绍中，介绍了一种网络设备——HUB，该设备工作在物理层。同样，在数据链路层也有一种网络设备，就是以太网交换机。从外观上看，以太网交换机跟HUB差不多，也是一个多端口的盒子，端口的数目可能比HUB要多。

但在内部结构上，以太网交换机却比HUB复杂得多。图1-2以太网交换机内部结构示意图数字交叉网络接收缓冲区发送缓冲区接收缓冲区发送缓冲区接收缓冲区发送缓冲区接收缓冲区发送缓冲区RXTXRXTX从图1-2可以看出，在以太网交换机内部不是一条共享总线了，而是一个数字交叉网络。该数字交叉网络能把各个终端进行暂时的连接，互相独立的传输数据而且以太网交换机还为每个端口设置了缓冲区，可以暂时缓存终端发送过来的数据，等资源空闲之后再进行交换。各个端口针对接收线路和发送线路，各有一个缓冲队列，当数据从终端设备发往交换机的时候，发出的数据暂存在交换机的接收队列中，然后进行下一步处理如果交换机要把数据发送给某一终端，交换机先把数据发往与该接收终端相连的交换机端口的发送队列中，然后再发送到终端。如果终端忙，则数据一直存储在发送队列中。交换机跟HUB的最大区别就是能做到接口的转发。比如接收到一个数据帧以后，交换机会根据数据帧头中的目的MAC地址，发送到适当的端口。而HUB把接收到的数据帧向所有端口转发。以太网交换机的工作过程如下：接收网段上的所有数据帧。利用接收数据帧中的源MAC地址来建立MAC地址表（源地址自学习）使用地址老化机制进行地址表维护。在MAC地址表中查找数据帧中的目的MAC地址如果找到，就将该数据帧发送到相应的端口（不包括源端口）。如果找不到，就向所有的端口发送（不包括源端口）。向所有端口转发广播帧和多播帧（不包括源端口）。L2交换机的出现把双绞线作为以太网的传输介质不但提高了灵活性和降低了成本，而且引入了一种高效的运行模式——全双工模式。所谓全双工，就是数据的发送和接收可以同时进行，互不干扰。传统的网络设备HUB是不支持全双工的。要实现全双工通信，必须使用以太网交换机。由于这时出现的以太网交换机工作在数据链路层，因此又叫做L2交换机。正是L2交换机的出现，使以太网技术由原来的10M/100M共享结构转变为20M/200M独占带宽的结构。而且可以在L2交换机上施加一些软件策略，来实现附加的服务，比如VLAN（虚拟局域网）、优先级、冗余链路等，这些技术增加了业务的丰富性。全双工和以太网交换机彻底解决了以太网的冲突问题，但是还是存在以下缺陷：•广播泛滥•无任何安全性VLAN和L3交换机出现解决广播泛滥问题的主导思想是将没有互访需求的主机隔离开。由此出现了VLAN（VirtualLocalAreaNetwork）技术。VLAN技术成功的解决了广播问题，并且使以太网的安全性有了进一步的提高，此时的以太网技术趋于完美。使用VLAN来划分网络后，不同VLAN之间的主机不能互相访问。如果两个VLAN之间有少量的访问需求，使用L3交换机是最简单，成本最低的解决办法•在逻辑上，L3交换和路由是等同的，三层交换的过程就是IP报文选路的过程。L3交换机与路由器在转发操作上的主要区别在于其实现的方式：L3交换机通过硬件实现查找和转发。传统路由器通过微处理器上运行的软件实现查找和转发。-L3交换机的转发路由表与路由器一样，需要软件通过路由协议来建立和维护。在局域网中引入三层交换，能够更加经济的替代传统路由器。L3交换机实质就是一种特殊的路由器，有很强交换能力而价格低廉的路由器。L3交换机虽然几乎具备了路由器的所有功能，但在走向广域网的过程中却遇到了广域网接口带宽不足，路由性能低下的尴尬。知识拓展1：二层、三层、四层交换机识别Vlan概述VLAN的产生原因－广播风暴广播域通过路由器将网络分段通过VLAN划分广播域VLAN的优点相对与传统的LAN技术，VLAN具有如下优势:隔离广播域，抑制广播报文.减少移动和改变的代价创建虚拟工作组，超越传统网络的工作方式增强通讯的安全性增强网络的健壮性知识拓张2:VLAN技术原理(描述VLAN的划分方法、描述VLAN数据帧的转发流程、描述VLAN间路由的原理与实现)6)子网划分二进制与十进制的转化

二进制与十进制之间的转化•IPW：192J68.1.11字节佬位）・字节（8位）・字节（8位）•字节侣位）1100000010101000 00000001 00001D11192 • 168 * 1 • 11IP地址介绍•IP地址唯一标示一台网络设备•私有IP地址~55~55~55知识拓展：IP地址划分路由协议基础什么是路由？•路由是指导IP报文转发的路径信息network忖(N3R13network忖(N3R13M)R0OthernetworksR1显示路由表信息•[Quidwayjdisplayiprautin-gRoutingTables:estinationJMasikprotopnefMetrichexthopInterfereD.O.0.D/OStatic&a□SerialOS.O.O.O/SRIP1003SerialO/8OSPF105020..0.0.2Ethernet-0RIP1004SerialO1Staticea0Serial□/8Direct□0Ethemeta/32Direct0aLoopBackO路由器转发数据包的关键是路由表。每个路由器中都保存着一张路由表，表中每条路由项都指明数据包到某子网或某主机应通过路由器的哪个物理端口发送，然后就可到达该路径的下一个路由器，或者不再经过别的路由器而传送到直接相连的网络中的目的主机。路由表中包含了下列关键项：目的地址（Destination）：用来标识IP包的目的地址或目的网络。网络掩码（Mask）:与目的地址一起来标识目的主机或路由器所在的网段的地址。将目的地址和网络掩码“逻辑与”后可得到目的主机或路由器所在网段的地址。例如：目的地址为，掩码为的主机或路由器所在网段的地址为。掩码由若干个连续“1”构成，既可以用点分十进制表示，也可以用掩码中连续“1”的个数来表示。输出接口（Interface）:说明IP包将从该路由器哪个接口转发。下一跳IP地址（Nexthop）:说明IP包所经由的下一个路由器的接口地址。路由的来源（Protocol）•链路层协议发现的路由开销小，配置简单，无需人工维护。只能发现本接口所属网段的路由（如果是PPP链路呢？）。手工配置静态路由无开销，配置简单，需人工维护，适合简单拓朴结构的网络。动态路由协议发现的路由开销大，配置复杂，无需人工维护，适合复杂拓朴结构的网络。、长沙地铁网络现况1）设备介绍赫斯曼工业交换机：工业以太网交换机，即应用于工业控制领域的以太网交换机设备，由于采用的网络标准其开放性好、应用广泛；能适应低温高温，抗电磁干扰强，防盐雾，抗震性强。使用的是透明而统一的TCP/IP协议，以太网已经成为工业控制领域的主要通信标准。AFC系统网络设备：LCC中心：MS4128机架，三层交换机chi车站：

通信设备房，MS4128-L3P三层交换机主机站厅层，OS20-0010001M1MTREPHH,二层交换机ACC系统网络设备：

三、组网日常维护Ping和Tracert的应用示例配置需求如图1所示，用户在结束了对S9300-A的配置之后，需要检查S9300-A与日志主机之间的链路是否通畅。如果发现不通，由于S9300-A和日志主机之间存在其他的网络设备，用户还需要定位具体是在哪段链路上发生问题。图1ping命令与tracert命令应用的组网图1.11.21.1.syyoo-ARouter/8LANswitch>3.1.1,2/SLoghostPC111/.11.21.1.syyoo-ARouter/8LANswitch>3.1.1,2/SLoghostPC111//6S93O&-B配置思路采用如下的思路检查链路状况在S9300-A上执行ping命令检测其与日志主机之间的连通性。发现链路不通时，执行tracert命令确定具体在哪段链路上存在故障数据准备为完成此配置例，需准备如下的数据。S9300-B的IP地址为/8和/8。Router的IP地址为/8和/8。日志主机的IP地址为/8。操作步骤1.执行ping命令#在S9300-A上执行ping命令，测试与主机之间的连通性<Quidway>pingPING:56databytes,pressCTRL_CtobreakRequesttimeoutRequesttimeoutRequesttimeoutRequesttimeoutRequesttimeout---pingstatistics--5packet(s)transmitted0packet(s)received100.00%packetlossS9300-A显示无法ping通日志主机，表明两者之间有某段链路发生故障执行tracert命令#在S9300-A上执行tracert命令，定位具体是哪段链路产生故障<Quidway>tracerttracerouteto()30hopsmax,40bytespacket1 4ms5ms5ms

2***3***4***5***6***7***…8***反馈的信息表明，数据包经由S9300-B后无法达到Router，由此可以判断出S9300-B和Router之间的链路发生了故障。当S9300-B和Router之间的链路修复正常后，再次执行步骤1和步骤2，确认后续链路的通畅，直至S9300-A与日志主机之间能够正常通信。ping命令功能ping命令用来检查IP网络连接及主机是否可达。命令格式ping[ip ] [-a source-ip-address| -ccount|-d| -f| -httl-value |-mtime| -n|-ppattern|-q|-r| -spacketsize | -ttimeout|-tostos-value|-v]*host参数说明参数参数说明ip使用IP协议。

参数参数说明-asource-ip-address设置发送ICMPECHO-REQUEST报文的源IP地址。source-ip-address表示发送ICMPECHO-REQUEST报文的源IP地址。-ccount设置发送ICMPEcho报文的个数。count表示报文的个数。-d打开所使用套接口上的DEBUG选项。-f设置报文发送过程中不分片，本参数只对IPv4的IP地址有效。-httl-value设置ICMPECHO-REQUEST报文的TTL值。ttl-value表示ICMPECHO-REQUEST报文的TTL值。-minterval设置ICMPECHO-REQUEST报文的发送间隔。interval表示ICMPECHO-REQUEST报文的发送间隔。-n将host参数直接作为IP地址，而不需作域名解析。-ppattern设置ICMPECHO-REQUEST报文的填充字节。pattern表示ICMPECHO-REQUEST报文的填充字节。例如-pff表示将ICMPECHO-REQUEST报文全部填充为“ff”q除统计数字外，不显示其他详细信息。-r记录路由。-spacket-size设置ICMPEcho报文的长度。packet-size表示不包括IP报文头和ICMP报文头的ICMPEcho报文的长度，-ttimeout设置S9300在发送ICMPECHO-REQUEST后，等待ICMPECHO-REPLY报文的超时时间。timeout表示超时时间。-tostos-value设置ICMPECHO-REQUEST报文的TOS域。tos-value表示TOS域的值。-v显示接收到的非ECHO-RESPONSE的其它ICMP报文。参数参数说明host目的主机的IP地址或主机名。视图所有视图缺省级别0：参观级使用指南ping执行过程为：向目的地发送ICMPECHO-REQUEST报文，如果到目的地网络连接工作正常，则目的地主机接收到ICMPECHO-REQUEST报文后，向源主机响应ICMPECHO-REPLY报文。可以用ping命令测试网络连接是否出现故障或网络线路质量等，其输出信息包括：目的地对每个ECHO-REQUEST报文的响应情况，如果在超时时间内没有收到响应报文，则输出“Requesttimeout.”，否则显示响应报文的字节数、报文序号、TTL和响应时间等。最后的统计信息，包括发送报文个数、接收到响应报文个数、未响应报文数百分比和响应时间的最小、最大和平均值。如果网络传输速度较慢，可以适当加大等待响应报文的超时时间。ping命令各项参数没有指定时，缺省情况为：发送ECHO-REQUEST的报文次数缺省为5次。套接口为非DEBUG模式。host首先被当作IP地址，如果不是IP地址则进行域名解析。填充方式为从0x01开始，逐渐递增，直到0x09为止，然后重复。显示包括统计信息在内的全部信息。不记录路由。ECHO-REQUEST的缺省报文长度范围是56字节。等待ECHO-RESPONSE报文的缺省超时时间为2000ms。不显示其它非ECHO-RESPONSE的ICMP报文。使用实例#检查IP地址为的主机是否可达。〈Quidway>pingping:56databytes,pressCTRL_CtobreakReplyfrom:bytes=56sequence=lttl=255time=1msReplyfrom:bytes=56sequence=2ttl=255time=2msTOC\o"1-5"\h\zReplyfrom : bytes=56 sequence=3 ttl=255 time = 1msReplyfrom : bytes=56 sequence=4 ttl=255 time = 3msReplyfrom : bytes=56 sequence=5 ttl=255 time = 2ms--pingstatistics--packetstransmitted5packetsreceived0.00%packetlossround-tripmin/avg/max=1/2/3mstracert命令功能tracert命令用来测试数据包从发送本端到目的地所经过的网关。命令格式tracert[-asource-ip-address|-ffirst-TTL|-mmax-TTL|-pport|-qnumber|-vpn-instancevpn-instance-name|-wtimeout]*host参数说明参数参数说明-asource-ip-address设置UDP报文的源IP地址。source-ip-address表示报文的源IP地址，必须是S9300上VLANif接口的IP地址。-ffirst-TTL设置UDP报文的初始TTL值。first-TTL表示初始TTL值。-mmax-TTL设置UDP报文的最大TTL值。max-TTL表示最大TTL值。-pport设置UDP报文的初始目的UDP端口号.port表示目的UDP接口号。-qnumber设置UDP报文的个数。number表示报文的个数。-vpn-instancevpn-instance-name目的地址的VPN属性，即关联的vpn-instance的名称。-wtimeout设置等待回应报文的超时时间。timeout表示超时时间。host目的主机的IP地址或主机名。视图所有视图缺省级别0：参观级使用指南通过查看执行此命令后所显示的内容，可以检查网络连接是否可达，以及分析网络什么地方发生了故障。tracert命令的执行过程：首先发送一个TTL为1的数据包，因此第一跳发送回一个ICMP错误消息以指明此数据包不能被发送（因为TTL超时），之后此数据包被重新发送，TTL为2,同样第二跳返回TTL超时，这个过程不断进行，直至到达目的地。执行这些过程的目的是记录每一个ICMPTTL超时消息的源地址，以提供一个IP数据包到达目的地所经历的路径。当用ping命令测试发现网络出现故障后，可以用tracert测试网络何处有故障。tracert命令的输出信息包括到达目的地所有网关的IP地址，如果某网关超时，则输出“*”。使用实例#检测从本端到目的端（IP地址是.）之间所经过的网关。〈Quidway>tracertl.O.O.ltraceroutetol.O.O.l（l.O.O.l）30hopsmax,40bytespacket1ms1ms1ms1ms1ms1msTOC\o"1-5"\h\z************4635ms36ms35ms44ms39ms38ms常用维护命令命令功能描述dir查看存储设备中的指定文件或目录的信息。displayalarm{slot-id|all}查看告警信息。displaybgppeer查看BGP对等体信息。displayclock查看设备当前日期和时间。disp