《路由交换基础》课件

路由交换基础本课程将带领大家了解路由交换的基础知识，包括网络层协议、路由选择算法、交换机工作原理等。课程大纲网络设备简介路由器工作原理交换机工作原理网络安全基础网络设备简介路由器负责数据包的转发，根据网络地址将数据包发送到正确的目的地。交换机用于连接网络中的不同设备，并根据MAC地址进行数据包转发。防火墙通过控制进出网络的数据流来保护网络安全。路由器构成1硬件路由器包含CPU、内存、闪存、网络接口卡等硬件组件。2软件路由器运行操作系统和网络协议栈，实现路由转发功能。3配置通过命令行或图形界面，配置路由器参数，例如网络地址、路由表等。路由器基本功能数据包转发路由器通过分析数据包的IP地址，选择最佳路径将数据包转发到目标网络。网络地址转换路由器可以将私有网络地址转换为公网地址，以便私有网络中的设备能够访问互联网。网络安全控制路由器可以配置访问控制列表，阻止来自特定网络或特定端口的访问。路由转发过程接收数据包路由器从网络接口接收数据包，并检查数据包的目的地IP地址。查找路由表路由器检查其路由表，以查找与数据包目的地IP地址匹配的路由条目。选择最佳路径路由器根据路由表中的信息，选择一条通往目的地的最佳路径。转发数据包路由器将数据包转发到选定的输出接口，并将其发送到下一个网络。路由表及其作用路由表内容路由表包含目标网络地址、下一跳路由器地址和出接口信息。路由表作用路由器使用路由表来决定数据包的转发路径。静态路由配置1配置目的手动添加路由信息2适用场景小型网络或特殊需求3配置方法使用路由器命令行界面动态路由概述1自动学习动态路由协议可以自动学习网络拓扑结构，无需人工配置路由信息。2自动更新当网络拓扑发生变化时，动态路由协议可以自动更新路由信息，确保数据流的畅通。3提高效率相比于静态路由，动态路由可以有效地减少管理员的工作量，提高网络管理效率。动态路由协议分类距离矢量协议RIP、EIGRP链路状态协议OSPF、IS-IS路径矢量协议BGPRIP协议距离向量协议RIP使用距离向量算法来计算路由，基于跳数进行路由选择。路由更新RIP通过广播方式定期向邻居发送路由更新信息，更新路由表。最大跳数限制RIP默认最大跳数为15，防止路由环路，确保网络稳定性。OSPF协议链路状态协议OSPF是一种链路状态路由协议，它使用链路状态信息来构建网络拓扑图。区域划分OSPF允许将网络划分为多个区域，以提高路由效率。快速收敛OSPF在网络拓扑发生变化时能够快速收敛，提供更好的路由性能。EIGRP协议距离向量算法EIGRP使用距离向量算法来计算路由，通过向邻居发送路由更新信息，并根据收到的信息更新自己的路由表。无环拓扑EIGRP通过使用扩散算法来防止路由循环，确保网络拓扑结构的稳定性。快速收敛EIGRP采用快速收敛机制，能够在网络发生变化时迅速调整路由，提高网络的可用性。BGP协议边界网关协议BGP是一种外部网关协议，用于在自治系统之间交换路由信息。路径选择BGP通过分析路径属性来选择最佳路径，例如AS路径长度、路由策略等。互联网核心BGP是互联网核心路由协议，连接各个运营商网络，实现跨域路由。交换机概述交换机是一种用于连接网络设备的网络设备，它能够在不同网络设备之间转发数据包。交换机工作在数据链路层，它通过MAC地址来识别不同的设备，并将数据包转发到正确的目的地。交换机相比于集线器，具有更高的性能和安全性。交换机能够根据MAC地址进行数据转发，而不是将数据包广播到所有连接的设备，因此能够有效地减少网络冲突，提高网络性能。交换机工作原理1数据帧接收交换机接收来自网络设备的数据帧，解析帧中的源MAC地址和目标MAC地址。2MAC地址表查询交换机查询其MAC地址表，查找目标MAC地址对应的端口。3数据帧转发如果MAC地址表中存在该地址，交换机将数据帧直接转发到对应的端口，否则将广播到所有端口。4MAC地址表更新交换机将接收到的数据帧的源MAC地址和端口信息添加到MAC地址表中，以便下次转发数据帧。交换机端口配置1端口类型配置端口类型为接入端口、中继端口或trunk端口，取决于连接的设备和网络需求。2端口状态配置端口状态为up或down，确定端口是否启用或禁用。3端口安全配置端口安全策略，限制连接到端口的设备数量或MAC地址。4端口镜像配置端口镜像功能，将端口上的数据流量复制到另一个端口进行分析或监控。VLAN介绍虚拟局域网VLAN是虚拟局域网的缩写，它是一种将网络划分为多个逻辑组的技术，即使物理上位于同一个局域网内，但逻辑上却属于不同的组。提高网络安全性VLAN可以通过隔离不同组之间的通信来增强安全性，防止恶意用户访问其他组的数据。简化网络管理VLAN可以简化网络管理，将不同部门或应用分组管理，提高网络效率。VLAN划分方式基于端口的VLAN将端口分配到不同的VLAN中，实现不同VLAN之间隔离基于标签的VLAN通过标签来标识数据包所属VLAN，实现不同VLAN之间隔离基于MAC地址的VLAN将特定MAC地址分配到特定的VLAN中，实现不同VLAN之间隔离中继链路配置1端口类型将端口配置为中继模式2VLAN配置允许中继端口传递指定VLAN的流量3安全配置防止未经授权的设备访问网络STP协议介绍1防止环路STP协议通过阻塞冗余链路来防止网络环路出现，确保数据包能够在网络中正常传输。2根桥选举STP协议允许网络中的交换机通过选举根桥来协调网络中的数据传输，避免冲突和数据丢失。3端口角色每个交换机端口都会被分配一个角色，如根端口、指定端口、备用端口和阻塞端口，以确保网络的稳定性。STP配置实践步骤1:启用STP在交换机上启用SpanningTreeProtocol(STP)功能。步骤2:配置根桥选择一台交换机作为网络中的根桥，并设置其优先级。步骤3:配置端口成本根据链路带宽和延迟，设置每个端口的成本，以便STP计算最优路径。步骤4:验证配置使用showspanning-tree命令检查STP配置是否生效，并确保网络拓扑稳定。RSTP和MSTPRSTP快速生成树协议，提高网络效率，更快速地收敛。MSTP多生成树协议，支持VLAN划分，提高网络安全性。DHCP服务器配置1安装DHCP服务器在网络设备上安装DHCP服务软件。2配置DHCP地址池定义可分配的IP地址范围和子网掩码。3设置租约时间设置客户端IP地址的租约时间，即客户端可以保留分配的IP地址的时间长度。4配置默认网关为客户端配置默认网关，以便客户端可以通过DHCP服务器连接到外部网络。5配置DNS服务器为客户端配置DNS服务器地址，以便客户端可以解析域名。NAT工作原理1隐藏内部网络保护内部网络地址不被外部网络访问2地址转换将内部网络地址转换为外部网络地址3共享公网IP多个内部主机共享一个公网IP地址NAT配置实践1配置步骤首先配置网络地址转换模式，然后创建NAT规则，将内部网络地址映射到外部网络地址。2安全考虑NAT可以有效隐藏内部网络地址，提升网络安全性，防止外部攻击。3性能优化合理的NAT配置可以优化网络性能，提高网络吞吐量和响应速度。防火墙基本概念网络安全屏障防火墙是网络安全的重要组成部分，它像一道屏障，保护网络免受来自外部的攻击。访问控制防火墙通过规则集控制进出网络的数据流，阻止恶意流量，保护网络资源的安全。安全策略实施防火墙根据预先设定的安全策略，对网络流量进行分析和过滤，确保网络的安全性。防火墙配置实践1防火墙规则配置基于IP地址、端口号