网络设备配置与管理 课件 第1章 网络设备基础理论

第1章

网络设备基础理论1.1计算机网络基础理论1.2层次化网络模型设计

1.3综合布线系统1.1计算机网络基础理论1.1.1计算机网络体系结构1.OSI参考模型1.1.1计算机网络体系结构2.TCP/IP体系结构1.1.1计算机网络体系结构3.五层原理体系结构1.1.2计算机网络协议体系1.常用协议汇总所属层次协议名称协议功能应用层

HTTP超文本传输协议，用于在Web浏览器和Web服务器之间传输超文本数据。FTP文件传输协议，用于在网络上进行文件的上传和下载操作，支持在客户端和服务器之间传输文件。TELNET远程登录协议，允许用户通过网络远程登录到其他计算机系统，并在远程计算机上执行操作。SMTP简单邮件传输协议，用于电子邮件的发送，将邮件从发件人的邮件服务器传输到收件人的邮件服务器。POP邮局协议，用于从邮件服务器下载电子邮件到本地计算机。IMAP互联网邮件访问协议，提供了比POP更高级的邮件访问和管理功能，允许用户在邮件服务器上操作邮件。BGP边界网关协议，用于在不同的自治系统（AS）之间交换路由信息，以实现互联网中的路由选择。DNS域名系统，将域名转换为对应的IP地址，使得用户可以通过易于记忆的域名访问网站和服务。SNMP简单网络管理协议，用于网络管理，允许网络管理员监控和管理网络设备。DHCP动态主机配置协议，为网络中的设备自动分配IP地址、子网掩码、网关等网络配置信息。RIP路由信息协议，一种较为简单的内部网关协议，用于在小型网络中进行路由信息的交换。1.常用协议汇总传输层TCP传输控制协议，提供可靠的、面向连接的数据传输服务，确保数据的顺序、完整性和准确性。

UDP用户数据报协议，提供无连接、不可靠的数据传输服务，适用于对实时性要求较高但对数据准确性要求不高的应用，如音频和视频流。无明确定义OSPF开放最短路径优先协议，一种常用的内部网关路由协议，用于在大型网络中计算最佳路由。网络层ICMP互联网控制消息协议，用于在IP网络中发送控制消息，例如报告错误和提供网络诊断信息。

IGMP互联网组管理协议，用于管理IP组播组的成员关系。

IP网际协议，负责在网络中对数据包进行寻址和路由，实现网络层的通信。

ARP地址解析协议，用于将IP地址转换为对应的MAC地址。数据链路层ETHERNET以太网协议，数据链路层部分侧重于数据帧的构建、MAC地址的使用以及在局域网内的通信控制。

PPP点到点协议，用于在点到点链路上建立、配置和测试数据链路连接。

HDLC高级数据链路控制协议，一种面向比特的数据链路控制协议。

Wi-Fi无线保真协议，实现无线设备之间的网络连接。数据链路层侧重于封装成帧，并通过介质访问控制机制确保帧能有序传输且减少冲突。物理层ETHERNET以太网协议，物理层部分专注于信号的传输和物理接口的规范。

EIA/TIA-232一种常用的串行通信标准。

V.35用于同步通信的物理接口标准。

Wi-Fi无线保真协议，实现无线设备之间的网络连接。物理层侧重于信号调制与解调，信号发送与接收，编码与解码。1.1.3计算机网络定址体系图1-6“ipconfig-all”命令查看计算机MAC地址图1-7“ipconfig-all”命令查看IP地址图1-8“netstat-n”命令查看计算机端口图1-9“nslookup”命令查询域名1.1.4实训

一个数据包的旅行如图1-10所示，一个人坐在计算机面前，打开IE浏览器，在地址栏中输入:，回车，然后新浪的主页便会呈现在他的面前。当这个人敲下回车键的那一刹那，他的主机发出了一个HTTP请求数据包，而新浪服务器收到请求并且给予响应，把主页返回来，那么在小小的HTTP请求数据包发出一直到达新浪服务器的过程中，到底都经历了些什么？请结合如图1-11所示的仿真模型，分析HTTP数据包的行程，完成以下分析任务：任务一：从新浪客户机HOST1发起对的访问，到收到新浪服务器发回的主页，这个过程中调用了哪些协议？为什么会调用这些协议？任务二：HTTP请求报文是什么样的？能否描述其协议层次结构？其他协议的报文封装形式是否相同？如果不同，请分析其原因。任务三：HTTP请求数据包从新浪客户端发出到新浪服务器的过程中，用到了哪些地址？这些地址有没有发生变化？请分析变化原因！1.2层次化网络模型设计

1.2.1思科分级三层模型三层交换网络三层交换网络核心层是园区网的主干部分其主要目的是尽可能快地交换数据一般采用高端交换机分布层也叫汇聚层，是网络接入层和核心层之间的分界点。可以被归纳为能提供基于策略的连通性的分层。三层交换网络三层交换网络接入层是直接与用户打交道的层次将流量导入网络提供第二层服务，比如基于广播或MAC地址的VLAN成员资格和数据流过滤。访问控制三层交换网络1.2.2层次化网络结构的变型当网络很大时，核心层可由多个冗余的高端交换机组成，如图1-16所示，核心层网络拓扑呈网状，并向下树形延伸。当构建超级大型网络时，该网络可以进行更进一步的划分，整个网络分为四级，分别为核心层、骨干层、分布层及接入层。核心层与接入层连接当网络较小时，核心层可能只包含一个核心交换机，该设备与汇聚层上所有的交换机相连；如果网络更小的话，核心层设备可以直接与接入层设备连接，分层结构中的汇聚层被压缩掉了。使用分级设计模型的指导准则选择最适合需求的分级模型。不要使网络的各层总是完全网状的。不要把终端工作站安装在主干网上。通过合理设计使得通信量尽量局部化。1.2.3实训

企业园区网层次化设计一家拥有约800名员工的中型科技企业，专注于软件开发和硬件制造，企业园区包括研发楼、生产车间、办公楼和员工宿舍等多个区域。现该企业欲构建自己的企业园区网络，请帮其进行网络规划设计，以实现以下建网需求：（1）高速稳定的数据传输：满足研发部门大量数据的交换和生产车间设备的实时监控与控制需求。（2）数据存储与共享：构建企业内部的数据中心，实现网内员工的快速数据访问。（3）智能监控与管理：对网络设备和流量进行实时监控和智能管理，提前发现并解决潜在问题。（4）无线网络覆盖：覆盖整个园区，包括室内和室外公共区域，方便员工移动办公。网络规划设计方案：1.3综合布线系统1.3.1综合布线系统的概念与作用综合布线系统（PDS）是指按标准的、统一的和简单的结构化方式编制和布置各种建筑特（或建筑群）内各系统的通信线路，包括网络系统、电话系统、监控系统、电源系统和照明系统等，是一种通用标准的信息传输系统。综合布线系统——国际标准ANSI/TIA/EIA-568《商务建筑电信布线标准》是北美地区综合布线系统的标准，现有的最新版本为ANSI/TIA/EIA-568.C（2009）。ANSI/TIA-568.C.0：用户建筑物通用布线标准ANSI/TIA-568.C.1：商业楼宇电信布线标准ANSI/TIA-568.C.2：平衡双绞线电信布线和连接硬件标准ANSI/TIA-568.C.3：光纤布线和连接硬件标准综合布线系统——国内标准综合布线系统——国内标准《智能建筑设计标准》（GB/T50314—2006）《综合布线系统工程设计规范》（GB50311—2007）《综合布线系统工程验收规范》（GB50312—2007）综合布线系统——特点预铺设系统是无源的，需要和有源设备构成网络本质是星形的、分布式的结构1.3.2六个子系统1

工作区子系统2管理间子系统3