《路由交换技术与网络工程设计》全套教学课件

项目1开启网络工程师之路.pptx项目2初探企业网络系统集成.pptx项目3规范实施网络工程.pptx项目4设计实施企业交换网络.pptx项目5设计实施企业路由网络.pptx项目6网络安全技术.pptx项目7运维网络系统.pptx全套可编辑PPT课件知识结构认识计算机网络1.1目录1网络的演变与发展2网络的组成3网络的分类4网络的主要性能指标5网络的功能和应用1.1.1网络的演变与发展计算机网络的基本概念将分布在不同地理位置并具有独立功能的多台计算机，通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的网络软件支持下，以实现网络资源共享和数据传输为目的的系统，称为计算机网络。1.1.1网络的演变与发展计算机网络出现的历史不长，但发展很快，它经历了一个从简单到复杂的演变过程。一般将计算机网络的形成与发展进程分为以下4代，但这四个阶段在时间划分上并非截然分开而是有部分重叠的，这是因为网络的演进是逐渐的，而非在某个日期发生了突变。1.1.1网络的演变与发展第1代面向终端的计算机通信网络出现于20世纪50年代中期至60年代末期以单台计算机为中心的远程联机系统美国IBM公司在1963年投入使用的飞机订票系统SABRE-1,就是这类系统的典型代表之一。以一台中央计算机为网络的主体，将全美范围内的2000多个终端通过电话线连接到中央计算机上，实现并完成了订票业务。1.1.1网络的演变与发展第2代初级计算机网络出现在20世纪60年代末期至70年代中后期。以交换机为通信子网的中心，并由若干个主机和终端构成了用户的资源子网。世界上公认的第一个最成功的远程计算机网络是在1969年，由美国高级研究计划局(Advanced

Research

ProjectAgency,ARPA)组织和成功研制的ARPAnet网络，它具有4个节点。ARPAnet网络首先将计算机网络划分为“通信子网”和“资源子网”两大部分，现代计算机网络的许多概念和方法都来源于它。1.1.1网络的演变与发展第3代开放式的标准化计算机网络出现在20世纪70年代初期至90年代中期。计算机网络在解决了计算机联网和网络互联标准问题的基础上，提出了开放系统的互联参考模型与协议，促进了符合国际标准化的计算机网络技术的发展。“开放式”是相对于那些只能符合独家网络厂商要求的各自封闭的系统而言的目前存在着两种占主导地位的网络体系结构，一种是ISO(国际标准化组织)的OSI(开放式系统互联)体系结构，另一种是TCP/IP(传输控制协议/网际协议)体系结构。1.1.1网络的演变与发展第4代新一代综合性、智能化、宽带高速网络在20世纪90年代初期，计算机网络与Internet

(即因特网)向着全面互联、高速和智能化发展，

并得到了广泛的应用。网络面临的带宽限制问题更加突出，网络安全问题日益增加，多媒体信息(尤其是视频信息)传输的实用化和因特网上IP地址紧缺等困难逐步显现。第4代计算机网络是以千兆交换式以太网技术、ATM技术、帧中继技术、波分多路复用等技术为基础的宽带综合业务数字化网络为核心来建立的，其中的ATM技术已经成为21世纪通信子网中的关键技术。1.1.2网络的组成从组成部分来看一个完整的计算机网络主要由硬件、软件和协议三大部分组成，缺一不可。硬件主要由主机，通信链路、交换设备和通信处理机等组成。

软件主要包括各种实现资源共享的软件和方便用户使用的各种工具软件。

协议是计算机网络的核心，协议规定了网络传输数据时所遵循的规范。1.1.2网络的组成从工作方式来看计算机网络(主要指Internet)可分为边缘部分和核心部分。边缘部分由所有连接到因特网上、供用户直接使用的主机组成，用来进行通信(如传输数据、音频或视频)和资源共享。核心部分由大量的网络和连接这些网络的路由器组成，它为边缘部分提供连通性和交换服务。1.1.2网络的组成从功能组成来看一个计算机网络是由资源子网和通信子网构成的。资源子网负责信息处理,通信子网负责全网中的信息传递。1.1.3网络的分类按网络所覆盖的地理范围分类广域网（WideAreaNetwork,WAN），也称远程网。通常是几十千米到几千千米的区域城域网（MetropolitanAreaNetwork,MAN）。覆盖范围跨越几个街区甚至整个城市，覆盖范围约5~50km。

局域网（LocalAreaNetwork,LAN）。范围几十米到几千米的区域。

个人区域网

(Personal

Area

Network,PAN)，就是在个人工作的地方把属于个人使用的电子设备(

如便携式电脑等)用无线技术连接起来的网络，其范围很小，大约在10

m左右。1.1.3网络的分类按传输技术分类根据数据传输方式的不同，计算机网络可以分为“广播式网络”和“点对点网络”两个大类广播网络(

Broadcasting

Network

)中的计算机或设备使用一个共享的通信介质进行数据传播，网络中的所有节点都能收到任何节点发出的数据信息

点对点网络(

Point

to

Point

Network

)中的计算机或设备以点对点的方式进行数据传输，两个节点间可能有多条单独的链路1.1.3网络的分类按拓扑结构分类网络的拓扑结构通常有如下几种：总线型、星型、环型、树型和网状结构。1.1.3网络的分类按使用者分类根据网络的应用类型，可以把计算机网络分为公用网和专用网。公用网（PublicNetwork）。也称公众网。一般由电信部门组建、管理和控制，网络内的传输和交换装置可以租给任何部门和单位使用。专用网（PrivateNetwork）。指某个部门为满足本单位特殊业务需要而建造的网络。这种网络不向本单位以外人提供服务。如铁路、典礼、军队等部门专用网络。1.1.3网络的分类按交换技术分类根据网络的交换功能，可以将计算机网络分为电路交换网、报文交换网和分组交换网。电路交换网络，在源结点和目的结点之间建立起一条专用的通路用于传输数据。最典型的电路交换网是传统电话网络。报文交换网络，也称存储-转发网络。用户数据加上源地址、目的地址、校验码等辅助信息，封装成报文传送到相邻结点，再转发给下一个结点。

分组交换网络，也称包交换网络。其原理是将数据分成较短的固定长度的数据块，在每个数据块中加上目的地址、源地址等辅助信息组成分组（包），以储存-转发方式传输。三种交换技术对比1.1.3网络的分类按传输介质分类按传输介质可分为有线和无线两大类。有线网络可分为双绞线网络、同轴电缆网络等。无线网络可分为蓝牙、微波、无线电等类型。有线网络和无线网络1.1.4网络的主要性能指标带宽“带宽”(bandwidth)本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或b/s(bit/s)。更常用的带宽单位是千比每秒，即kb/s（103b/s）兆比每秒，即Mb/s（106b/s）吉比每秒，即Gb/s（109b/s）太比每秒，即Tb/s（1012b/s）1.1.4网络的主要性能指标——带宽在时间轴上信号的宽度随带宽的增大而变窄。1.1.4网络的主要性能指标吞吐量吞吐量(throughput)表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。1.1.4网络的主要性能指标时延发送时延发送数据时，数据帧从结点进入到传输媒体所需要的时间。也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。1.1.4网络的主要性能指标——时延传播时延电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。信号发送速率和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。1.1.4网络的主要性能指标——时延处理时延交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。排队时延结点缓存队列中分组排队所经历的时延。排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。数据经历的总时延就是发送时延、传播时延、处理时延和排队时延之和：1.1.4网络的主要性能指标——时延四种时延所产生的地方，从结点A向结点B发送数据

1.1.5网络的功能和应用数据传送资源共享

提高计算机的可靠性和可用性

易于进行分布式处理网络体系架构与协议1.2目录1TCP/IP体系结构2IP协议3传输层协议4其他常见协议1.2.1TCP/IP体系结构相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的。“分层”可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。现今规模最大的、覆盖全球的、基于TCP/IP的互联网并未使用OSI标准。图1‑2TCP/IP四层协议的表示方法举例1.2.1TCP/IP体系结构图1‑3TCP/IP体系结构的另一种表示方法图1‑4沙漏计时器形状的TCP/P协议簇示意图1.2.2IP协议IP协议的简介IP(InternetProtocol)协议是TCP/IP协议簇中的核心协议。IP协议根据数据包(Packet)中的IP地址，为上层协议提供一种无连接(Connection-less),尽力而为(Best-effortDelivery)的数据传输功能。图1‑5IP数据传送上传来的数据1.2.2IP协议IP协议的功能

①将上层数据(如TCP,

UDP数据)或同层的其他数据(如ICMP数据)封装到IP数据报中。②将IP数据报传送到最终目的地。③为了使数据能够在链路子上进行传输，对数据进行分段。④确定数据报到达其他网络中的目的地的路径。1.2.2IP协议IP数据报格式1.2.2IP协议IP地址的分类类别网络位主机位地址范围私有地址段A824-55-5B1616-55-55C248-55-55D

-55

E

-55

传输端口传输层如何识别多个不同应用进程？在TCP/IP协议中采用端口，为每一端口分配一个端口号，是应用进程的唯一标识。TCP和UDP都使用端口进行寻址，它们分别拥有自己的端口号，这些端口号可以共存一台主机而互不干扰。TCP/IP的端口值长度为16位，取值范围0~65535。端口的分配方式有两种，一是保留端口，二是自由端口。小于1024的端口号为保留端口，保留端口采用全局分配方式。

传输端口常见熟知的TCP端口常见熟知的UDP端口

TCP协议TCP协议的简介TCP(TransmissionControlProtocol)是传输控制协议的缩写，是一种面向连接、提供可靠传输服务的传输层协议。基于TCP协议的上层协议包括SMTP，Telnet，HTTP，FTP等。

TCP协议TCP协议的功能①建立和释放连接；②基本数据传输；③可靠性控制；④多路复用。

TCP协议TCP报文格式UDP协议UDP协议的简介UDP(UserDatagramProtocol)是用户数据报协议的缩写，是一种无连接、提供尽最大努力交付的传输层协议。基于UDP协议的上层协议包括TFTP，SNMP，DHCP，NTP等。UDP协议图1‑8UDP用户数据报的首部和伪首部地址解析协议ARPARP协议的简介地址解析协议，即ARP（AddressResolutionProtocol），是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。其出现的原因是在以太网环境中，数据的传输所依赖的是MAC地址而非IP地址。图1‑9ARP协议的作用地址解析协议ARP

在网络访问层中，同一中的一台要和另一台进行通信，需要通过MAC地址进行，然后才能进行数据包的发送。而在网络层和传输层中，之间是通过IP地址目标，对应的数据报文只包含目标的IP地址，而没有MAC地址。

因此，在发送之前需要根据IP地址获取MAC地址，然后才能将数据包发送到正确的目标，而这个获取过程是通过协议完成的。为什么需要ARP地址解析协议ARPARP协议的工作流程主机B向A发送ARP响应分组主机A广播发送ARP请求分组

地址解析协议ARP地址解析协议ARP在请求目标的MAC地址时，每次获取目标MAC地址都需要发送一次请求，然后根据响应获取到MAC地址。为了避免重复发送请求，每台都有一个高速缓存。当得到响应后，将目标的IP地址和物理地址存入本机缓存中，并保留一定时间。只要在这个时间范围内，下次请求MAC地址时，直接查询缓存，而无须再发送请求，从而节约了网络资源。ARP缓存

网际控制报文协议ICMPICMP协议的简介ICMP（InternetControlMessageProtocol）Internet控制报文协议。它是TCP/IP协议簇的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。

网际控制报文协议ICMPICMP报文格式

网际控制报文协议ICMPICMP报文种类认知网络工程师工作环境1.3目录1网络设备认知2网络工程师常见软硬件1.3.1网络设备认知交换机交换机是一种基于MAC

(网卡的硬件地址)识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。工作在数据链路层设备交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中。1.3.1网络设备认知路由器路由器(Router）是网络之间互连的设备，工作在网络层。路由器通过路由决定数据的转发，转发策略称为路由选择(Routing)，这也是路由器名称的由来(Router,转发者)。1.3.1网络设备认知防火墙防火墙（Firewall）是一种建立在现代通信网络技术和信息安全技术基础上的应用性安全技术，隔离技术。防火墙对流经它的网络通信进行扫描。1.3.1网络设备认知无线设备无线网络技术正日渐成熟，相关产品越来越丰富，包括无线网桥、无线接入器、无线网卡、户外天线等。无线网桥可实现局域网间的连接;无线接入器相当于有线网络中的集线器，可实现无线与有线的连接;无线网卡一般分为

PCMCIA网卡、PCI网卡和USB网卡。1.3.2网络工程师常用软硬件终端软件

SecureCRT

Putty1.3.2网络工程师常用软硬件线缆

控制线

双绞线

同轴电缆

光纤USB转串口1.3.2常见线缆控制线及端口双绞线光纤USB转串口项目实施1.4目录1任务一：安装使用华为eNSP模拟器2任务二：华为设备常用命令任务一：安装使用华为eNSP模拟器材料准备eNSP安装包Wireshark安装包VirtualBox安装包WinPcap安装包任务描述在自己的电脑上安装华为eNSP模拟器并尝试使用。任务二：华为设备常用命令材料准备eNSP模拟器任务描述熟练掌握华为设备各种视图的概念及操作。任务二：华为设备常用命令各视图之间切换关系知识结构2.1企业网络概述2.1.1不同行业的网络类型金融网络典型的金融网络都是高度层次化、结构化的网络，作为全国性覆盖网络，一般每家银行都有全国总行网络，重点省份设有分行网络，每个分行网络有下属分行、支行以及无人网点，而每个级别的网络内部按照功能划分区域：例如核心区、上联区、下联区、外联区、办公区、服务器区、测试区等。为了方便管理与维护，会将业务与办公隔离开，并设立独立的网管系统。政务网络：政务网络与金融网络相比，也是一个安全性较高的网络，由于政府机构中常常有一些敏感信息需要保护。校园网络企业网络运营商网络军事网络军事网络是所有类型的网络中，安全防护等级最高的网络，因为涉及到国家机密也只有部分集成公司为这样特殊的网络进行服务。军事网络采取物理隔离的方式，将其与互联网隔离开，并且军事网络都是使用军用线路进行互联，甚至不会连接到一般运营商的网络中。军事网络的建设比较神秘，若非相关人士是无法知道其内部的结构。2.1.2网络系统集成项目分类全新组网全新组网顾名思义就是在全新的一个网络环境中进行网络规划与建设，全新组网购买的网络设备量一般较大，在网络建设初期需要重点考虑机房基础设施环境，需要进行现场勘测保证能够有足够资源进行建设。升级改造升级改造的难度会比全新组网相对高，因为网络已经在客户环境中投入生产，网络改造根据改造的程度不同，有需要停止业务与不需要停止业务的区别，如果要实现不影响业务的平滑过渡升级，对整个项目前期需要有充分的时间进行准备，设计好平滑过渡的方案，在过渡过程中还要做好发生意外情况的解决方案，因此回退方案在升级改造的项目中是必不可少的。2.1.3企业网络设计目标与原则目标：在保障功能、性能、安全的前提下的最低部署及运营成本能够不断提高的整体性能硬件及配套软件环境易于操作及使用极高的可靠性及完备的安全性可基于未来需求的网络扩展性原则：企业网络结构设计原则必须满足6个要素，分别是统一性稳定性高可用性安全性易管理性可拓展性2.2网络系统集成认知2.2.1网络系统集成概述“系统集成”这对于刚入行的新人来说是个很新鲜的名词，其实与经常听说的“项目”、“工程”都是描述同一件事，那么到底什么是系统集成呢？系统集成的英文名是SystemIntegration，目的是为了达到用户应用的需要，通过结构化的综合布线技术和计算机网络技术，将各自独立的终端设备、服务器、网络基础设施、应用软件等集成到一个统一管理和维护的系统中去，从而达到网络资源共享，实现集中管理、高效运维、方便升级等。网络系统集成显著的特点需要根据用户的需求，进行合理规划与设计，最终满足其需求；网络系统集成是一项综合性的系统工程，需要从商务、技术和管理等方面进行综合统筹；网络系统集成不是简单地购买设备，安装设备，它体现网络系统的设计能力、调试能力与技术保障能力；技术是系统集成项目的核心，为了确保系统集成项目的成功实施，还需要一系列的项目管理与商务活动。总而言之，网络系统集成不仅仅是一种技术行为，还有包含商业和管理行为。2.2.2项目角色在一个网络系统网络集成项目中，系统集成公司会为每个项目组建项目团队，为了达到既定目标，团队中每个角色都有明确分工与职责，如图2‑8为网络系统集成项目组织架构图，接下来就为大家介绍每个角色的任务以及能力需求。客户技术代表

负责与集成公司的技术代表进行对接，客户代表可以有多人，负责不同的业务模块，如服务器、网络、安全等。一家大型企业的技术部门一般都会有许多集成服务公司为他们提供技术支持，每家集成服务公司提供不同部分的技术服务，这些集成服务公司的技术实力可以弥补客户企业在IT系统运维上的人员空缺，客户所在企业也可以因此降低运维的成本。这时候你可能就要作为企业的技术代表去与这些集成服务公司进行交涉，从而保障企业的IT系统正常运转。客户技术代表需要具备相对应岗位的技术基础，他们可以不用详细掌握项目中出现的技术，但是他们需要对于技术的应用都需要有一定了解，了解这些技术在实施后会达到何种效果。他们需要为自己的企业提出需求，并且与集成服务公司沟通，最终确定项目的整体框架与实施计划，并在实施过程中负责监督与管理。销售经理销售经理是集成服务公司的代表，是集成公司的重要角色，负责挖掘新客户，了解用户的原始需求，通过沟通挖掘潜在项目机会。身为一名合格的销售经理，需要深入掌握产品知识，与客户保持良好沟通，时刻把握客户的需求，并配合售前部门做好售前支持工作。作为销售，必须严格保守公司机密，负责招投标技术文件及方案编制，深入分析市场，制定市场营销战略，提升销售价值，扩大市场占有率，严格控制成本和各类经营风险，提供市场运作的方向性建议。一名优秀的销售需要具备：商务技能、交际能力、组织能力、谈判策略以及管理能力，一般的销售是卖产品，高级的销售是卖自身的价值！项目经理项目经理的主要职责就是监督与管理整个项目，进行成本控制、质量管控、施工安全、进度安排等方面进行综合性管理，项目经理最大的任务就是在预算成本范围内优质完成既定任务，满足客户提出的需求。技术经理技术经理是项目中技术方面的顶梁柱，负责确保项目实施过程中各个技术规范和技术标准能够实现，技术经理不但需要对技术细节是否了解，还要能够管理技术团队，让项目的具体实施有条不紊地进行。技术经理是一个项目中解决实际技术问题的核心人物，需要具备以下能力：1、具备解决项目过程中专业领域重要技术问题的能力。2、了解业界现状及发展趋势。3、具备丰富的相关项目实施经验。4、能够指导实施工程师工作和学习。售前工程师售前工程师在销售看来扮演的角色是技术专家，而在售后技术工程师眼中是懂得技术的销售人员，用户眼中的售前工程师则是代表乙方公司技术水平的专家。售前工程师需要针对用户提出的需求，结合当前技术发展的趋势，提供有效的整体解决方案。当客户有非常明确的解决方案时，售前工程师的任务是结合自己公司的产品将用户的方案实现出来，但大多数用户都不清楚自己的网络到底需要什么，这时候就需要售前工程师的帮助。售前工程师的工作大部分是通过对用户当前业务进行分析，提出适合用户信息化应用的建议，并且根据这个建议，提供一套可行的解决方案。售后工程师售后工程师是项目中一线实施人员，负责将实施方案付诸实践，将具体细节实现出来。因此，售后工程师需要具备一定网络专业技术能力，至少需要达到初级网络工程师认证能力水平，根据项目实施内容不同，还需要具备一定主机系统运维能力。了解并熟悉网络基础知识；对路由协议有一定了解，需要熟悉路由器等网络设备的操作；具备交换协议、设备配置及维护能力；网络安全设备基础配置能力：如堡垒机、防火墙、ACS；主机系统配置能力：WindowsServer、Linux系统；一定网络综合布线能力。华为、华三、锐捷、思科等ICT厂商都提供了一些列职业资格认证，提供给售后工程师进行职业能力的提升。2.2.3项目生命周期启动阶段计划阶段执行阶段收尾阶段维护阶段2.2.4项目实施流程2.3网络建设项目启动2.3.1项目建议书项目建议书主要根据项目建设背景和建设需求及项目前景来进行项目市场分析、对项目建设的必要性和可行性的研究、项目设计原则、项目建设的内容、设备及主要技术经济指标等分析，并对主要原材料的需求量、项目总投资及方式、经济效益、资金来源处等进行初步估算。项目建议书的主要作用是决策者可以通过项目建议书中的内容进行综合评估后，做出项目是否实施的决定。2.3.2可行性分析可行性分析是通过对项目的主要内容和基础条件，如网络拓扑结构、网络设备品牌型号、通信线路类型、大楼机房分布、功能性能要求、总体预算等，从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会环境影响进行预测，从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见，为项目决策提供依据的一种综合性的系统分析方法。可行性分析应具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。2.3.3招投标流程当建设单位（甲方）内部通过项目建议书与可行性分析报告后，项目将进入到一个关键的里程碑，即招投标阶段。这个阶段是项目计划与实施之间一个重要的节点，是系统集成公司（乙方）是否能够承接该甲方项目的决定性节点。对于网络工程师中的售前职能或者岗位分支来说，了解并掌握招标模式非常重要，决定着这个项目该如何投标，投标书该如何撰写这些细节问题。在我国，常见的招标模式有以下这几个分类：公开招投标邀请招标竞争性谈判单一来源采购集中采购招标文件：阐明需要采购货物或工程的性质，通报招标程序将依据的规则和程序，告知订立合同的条件。招标文件既是投标商编制投标文件的依据，又是采购人与中标商签定合同的基础。编制招标文件需要特别注意以下几个方面：为构成竞争性招标的基础，必须详细的一一说明所采购的货物、设备或工程的内容。制定技术规格和合同条款不应造成对有资格投标的任何供应商或承包商的歧视。评标的标准应公开和合理，对偏离招标文件另行提出新的技术规格的标书的评审标准，更应切合实际，力求公平。需符合本国政府的有关规定，对有不一致之处要进行妥善处理。投标文件：指具备承担招标项目的能力的投标人，按照招标文件的要求编制的文件。在投标文件中应当对招标文件提出的实质性要求和条件作出响应，这里所指的实质性要求和条件，一般是指招标文件中有关招标项目的价格、招标项目的计划、招标项目的技术规范方面的要求和条件，合同的主要条款（包括一般条款和特殊条款）。投标文件需要在这些方面作出回答，或称响应，响应的方式是投标人按照招标文件进行填报，不得遗漏或回避招标文件中的问题。交易的双方，只能就交易的内容也就是围绕招标项目来编制招标文件、投标文件。资质评估：企业在进行招投标时，需要对投标公司进行资质评估，对其能力水平和信誉进行评判。主要有分为以下六个方面的评定：综合条件财务状况信誉管理能力技术实力人才实力2.3.4设备选型设备选型的原则：厂商的选择先进性扩展性考虑可靠性可管理性安全性QoS控制能力标准性和开放性经济性局域网交换机的选型局域网交换机的功能主要为以下两个方面：提供可扩展的网络接口：交换机在网络中最主要的功能就是设备之间的互联，例如终端设备、路由器、防火墙、视频设备、无线设备的连接。为支持能够让大量的设备接入，交换机的接口数量是可以大量扩展的，小型交换机的数量有8口至48口，而大型交换机可以支持数百个的接口数量。扩展网络的范围：交换机与计算机或者其他网络设备依靠传输介质连接一起，而不同介质的传输距离是有限的，通过借助交换机进行中继，可以使得网络传输距离大大增加。交换机的类型①根据管理模式可以分为：可网管交换机与不可网管交换机②根据硬件结构可以分为：固定端口交换机和模块化交换机③根据用途可以分为：接入层交换机、汇聚层交换机、核心层交换机④根据速率可以分为：百兆交换机、千兆交换机、万兆交换机⑤根据速率一致性可以分为：对称交换机、非对称交换机交换机的性能指标转发速率端口吞吐量背板带宽端口种类MAC地址数量缓存大小主流交换机产品华为交换机H3C交换机思科交换机锐捷交换机

路由器的选型路由器有两大主要功能，即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等，一般由特定的硬件来完成；控制功能一般用软件来实现，包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。路由器是OSI七层网络模型中的第三层设备。路由器的类型按性能档次不同可以将路由器可分高、中和低档路由器。从结构上划分，路由器可分为模块化和非模块化两种结构。从功能上划分，可将路由器分为核心层（骨干级）路由器，分发层（企业级）路由器和访问层（接入级）路由器。如果按路由器所处的网络位置划分，可以将路由器划分为“边界路由器”和“中间节点路从性能上分，路由器可分为线速路由器以及非线速路由器。由器”两类。路由器的性能指标吞吐量路由表能力背板能力丢包率时延时延抖动背靠背帧数服务质量能力网络管理能力可靠性和可用性主流的路由器产品华为路由器H3C路由器思科路由器锐捷路由器项目实施任务：根据招标书进行设备选型【任务描述】房地产行业是项目经理老张所在团队的主要服务对象。随着房地产产业的急速发展壮大，某地产公司对于其网络升级改造的需求也越发迫切。近期，该公司在政府招标网站上公示了招标需求，概要如下：需采购2台路由器与1台交换机，以满足网络扩容方面的要求。要求设备必须满足以下参数，具体如表格2‑4所示：设备名称参数数量路由器配置三层千兆接口数量≥4转发性能≥3Mpps内存≥1GB，Flash≥256MB支持静态路由、RIPv1/v2、OSPF、BGP4等路由协议2交换机固化10/100/1000M以太网端口≥24，固化10G/1GSFP+光接口≥4个交换容量≥400G包转发率≥100Mpps支持RIP，OSPF，BGP，RIPng，OSPFv3，BGP41知识结构项目技术方案3.1目录1技术方案概述2设计方案研讨3技术方案文档制作3.1.1技术方案概述技术方案是整个网络系统集成项目的核心，具有现场可指导性。在网络系统集成项目中，通常由技术经理及技术团队根据用户的最终需求，制定出符合该用户需求的技术方案。一般情况下，该技术方案根据实际需求应包含以下内容：1、

网络系统拓扑设计；2、

网络数通路由、交换设计；3、

网络安全设计（可选）；4、

服务器资源层设计（可选）；5、

广域网出口设计。3.1.2设计方案研讨技术方案的制定不能够闭门造车，技术方案设计之初，应与用户详细沟通，获知该用户单位对整体项目的建设预期，结合实际情况，进行详细论证并设计技术方案。技术方案初步完成后，应发与用户，供用户评估是否能够满足该用户单位的要求。从而确保正确无误后，可接下来去制定项目实施方案。在制定设计方案时，需从以下几个方面的内容加以论证：1、

客户的最终需求是什么？2、

网络拓扑如何设计？3、

网络的区域如何划分？4、 IP地址如何规划？5、

路由如何设计？6、

二层如何实现快速交换？7、

广域网如何设计？8、

网络管理如何实现？9、

网络优化如何实施？3.1.3技术方案文档制作通常，我们会使用PPT软件来制作演示文档。制作PPT的软件可以采用微软office中的PowerPoint，也可以采用国产软件WPS技术方案PPT内容主要包括以下几个方面：①项目背景②项目建设及需求分析③网络拓扑设计④网络IP/VLAN规划通过前面对项目技术方案的研讨，即可将其整合成一份《技术方案》文档。通常，技术方案的编写都是采用微软公司OFFICE中的WORD或者国产软件WPS来进行制作。一份完整的技术方案，在编写时需具有一定的逻辑性，并能完整的讲述清楚该项目如何设计、使用哪些技术点等内容。项目实施方案3.2目录1实施方案概述2综合布线方案3设备调试方案4项目实施方案3.2.1实施方案概述项目实施方案也叫项目执行方案，是从项目要求、方式方法及实施步骤等方面做出全面、具体而且明确的计划类文档。在制定网络集成项目实施方案时，要确定以下内容：1、施工现场机房环境是否满足需求：①是否上电？②空余机柜数量是否满足？2、网络设备如何摆放？3、网络设备互联：①接口如何互联？②使用哪种线缆？③每种线缆长度多少？4、各个设备的接口该使用哪些IP地址？5、各个设备要实现哪些技术点？配置命令是什么？3.2.2综合布线方案综合布线是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。通过它可使语音设备、数据设备、交换设备及各种控制设备与信息管理系统连接起来，同时也使这些设备与外部通信网络相连的综合布线新建的网络工程项目是一个使系统从无到有的过程。因此，在进行设备命令配置之前，必须先把设备都安装完毕，并且上电。一般有以下几个步骤：1、 机柜安装；2、 设备上架及上电；3、 布线及整线；4、 线缆及设备标签制作及黏贴。

机房勘察在项目开始前，需要前往实施现场勘查环境，查看机房条件是否符合施工要求。勘查过程需要判断例如空调温度、机柜可使用空间等环境是否具备实施条件。机房地址所经门高/宽电梯承重卸货平台承重地板安装承重支架空调系统运行状态机房温度/湿度消防系统运行状态安防系统运行状态机柜型号/数量机柜可用空间检查设备导轨/托盘安装可用性检查机柜尺寸(长×宽×高)机柜前后空间距离机柜前固定架到柜门距离(>10cm)电源接头及距离电源输出功率两路以上的UPS电源接地线位置及距离配线架位置及接口广域网线缆

设备上架规划机柜布置图是用来确定项目中各设备的上架位置。在网络中，设备或者机柜的高度，都是用U来表示，一般中心机房的机柜高度是42U，网点、弱电间采用较小的机柜，一般为6U、12U或24U。通常情况下，设备的摆放方式可以从上往下，也可以从下往上。我们建议机柜的最低端应留出3-5U的高度，也防止设备受潮。并且，设备也不应摆放在太高的位置，这样，安装或者拆卸设备时，都是极不方便的。设备型号设备规格H3C1050814RUH3C7506E4RUASR10067RUASR10044RUASR1002-HX2RUASA5555-X1RU

标签制作与黏贴规划为了方便日后网管人员对于设备每个接口连接线缆的确认，通常我们都需要在线缆上黏贴标签进行辨认。一般用于网络连接线的标签会标明本端设备名和接口、对端设备名和接口等信息。而为了方便辨认每个网络设备的具体位置及其功能，一般会用使用写上设备名的标签黏贴在设备上。3.2.3设备调试方案在确定好设备物理层面的方案后，接着要根据技术方案，编写出供实施工程师现场调试的设备调试方案。一般来说，在制作调试方案时，需搭建模拟环境或者使用模拟器来进行模拟配置，最终确定全网的配置命令与配置方法。在进行设备命令配置时，都得事先对每台新增设备进行设备初始化配置。设备的初始化一般包括以下几个内容：设备名配置；特权模式密码配置；远程登录配置；Console口密码配置；系统默认功能开或关等。常见的设备命名规则：地区+网络所属区域+设备类型+编号Access：接入区DIS：汇聚层Core：核心区UL：上联区DL：下联区MAN：同城区SVR：服务器区EXT：外联网区PUB：公共服务区CAM：客户接入区

设备互联接口及IP地址表在项目中需要在所有设备上配置相对应的IP地址。IP地址规划表需具体到每台设备每个接口的具体IP地址。IP地址规划表是每个实施工程师的必备表格，其重要性毋庸置疑，是整个项目技术实施的基石。因此，IP地址规划表的正确性要求很高，必须保证表格内容完全正确无误，否则将极大地影响项目实施的效率。而新人工程师在很多时候，会被要求配合完成IP地址分配表的制作任务，为了将来不至于影响项目实施的效率，在制作IP地址分配表时务必打起精神来哦。

路由交换逻辑配置方案在设备调试方案中，路由交换逻辑配置部分占比较大。这部分内容既包括了局域网交换部分实施的内容，也包括了广域网区域、互联网出口区域的路由部分实施的内容以及所有设备的网络管理配置的内容。这些具体的路由交换设计逻辑，组成了整个项目的核心技术部分。根据项目设计的统一性原则，在整个网络的所有部分中，都必须沿用该设计。3.2.4项目实施方案在制定完综合布线方案及设备调试方案后，我们可以将这几个部分凝练总结成项目实施方案。项目实施方案是整个项目实施的基线，代表这作为乙方（实施方）将采用何种工艺何种标准来完成项目的建设。因此实施方案非常重要，需要用心去撰写。并且实施方案不能够闭门造车，按照行业龙头企业的执行标准来说，实施方案必须先经过公司内部评审后，才能发给用户进行评审。公司及用户都评审通过后，在项目团队内部颁布并严格按照实施方案中的内容来执行。项目实施方案的框架主要包括：封面；文档修订记录；目录；正文。正文的主要内容包括：项目概述；任务分工；具体实施工作；总结。项目实施计划3.3目录1实施计划编写原则2实施计划撰写

实施计划编写原则在客户确认并通过技术方案后，就可以制定项目的实施计划。项目实施计划就是对项目开始到竣工这整个时期各个环节的工作进行统一规划、综合平衡、科学安排和确定合理的建设顺序和时间、建设的试运行和验收时间，确定甲乙双方的职责与义务。简单来说，实施计划就是确定项目什么时候开始、什么时候结束、施工人员要完成哪些内容、用户要提供哪些帮助等内容。对于网络系统集成项目，实施计划要从设备到货的时间开始，到客户所要求的时间期限内结束。因此，实施计划的合理与否直接关系到项目是否按时竣工。网络集成项目的实施时间计划一般分为：1、设备上架与综合布线；2、设备配置调试；3、设备配置测试；4、系统试运行；5、项目验收。而以上这些阶段中，前三个阶段属于项目建设阶段，系统试运行阶段一般为建设阶段结束后，以三个月作为试运行时间。系统试运行结束后，即可按照合同对项目进行验收。

实施计划撰写在所有类型的项目中，一个合理的实施计划都是项目成功的关键。特别是一些时间要求非常紧张的项目，必须制定严格并且可行的项目实施计划。在制定建设时间时，应准确把握整个项目每个流程，并能够对完成每个流程的大致时间有个合理的估算。只有这样，才能使得项目能够顺利完成。在项目建设中，每一个项目文档都不是草草几笔就能了事的。网络系统集成项目的文档应具有规范性、条理性、美观性及可阅读性等特点。因此，在编写实施计划这一项目文档时，除了项目的实施计划之外，还应包含以下几个内容：1、项目概况；2、工程实施任务；3、工程界面；4、工程组织机构；5、工程进度计划等。设备到货签收3.4目录1设备到货签收2设备加电验收3.4.1设备到货签收设备到货签收环节是在乙方与甲方签订合同之后，乙方出货给甲方，甲方需要对货物进行清点和查收，确认货物在运输过程中是否损坏或者遗漏。若货品有损坏或者遗漏，乙方需要根据合同的规定进行重新发货。在到货签收的现场，需要有甲方和乙方的代表出面，共同清点和查收货物，在没有开始到货签收环节之前，所有货物需要进行统一的保管封存，不得拆封。项目的到货签收环节应按照《设备到货签收报告》进行填写，与客户共同清点并签字。报告一式两份，客户处留一份3.4.2设备加电验收设备加电验收是对设备进行开机测试，一般需要设备在业务未上线前进行空转运行，从而测试设备是否能够稳定运行，在加电测试时不仅要求设备能够开机，而且需要进入设备的控制界面查看设备的各项参数是否显示正确，例如CPU使用率与内存占用率。报告一式三份，客户处留一份设备上架与布线3.5目录1上架工具准备2设备上架安装3进行线缆连接4设备标签与线缆标签3.5.1上架工具准备电动螺丝起子（一套）、电源接线板（一套）、六角螺丝起子、六角螺丝及螺母、网络设备耳朵及十字螺丝、十字螺丝刀3.5.2设备上架安装在综合布线方案中，对设备上架的位置进行了规划。在设备上架安装时，需严格按照规划来进行安装。在机柜上安装设备时，机柜需4个安装孔用于安装一台设备。将卡扣螺母放置于机柜相应位置，并将安装孔位对应每个圆孔,最后用螺钉旋紧即可。具体步骤如下：1、先将设备耳朵用十字螺丝刀及十字螺丝装到网络设备中；2、然后将螺母嵌于螺丝孔中；3、一手托住设备，另一只手先将螺丝轻微旋紧，等四个螺丝都旋上去之后，再用电动螺丝起子将螺丝旋紧。3.5.3进行线缆连接在设备调试方案中制定了《IP地址规划表》，该表包含了各台设备的互联接口及连接线缆方式。使用相对应的六类双绞线实现设备互联。机柜间的设备互联线缆应走机柜顶端的线槽。布线规则明细如下：1、避免网线与电源线铺设在同一线槽内；2、线缆应根根直顺，不得打结、缠绕；3、网线应尽量避免噪声源（白炽灯、音箱、电动机等电力设备）；4、双绞线每条长度小于100米；5、双绞线端接处电缆的外保护层需压入接头中而不能在接头外；6、线缆弯曲度不小于线缆直径的10倍，尽量保证线缆垂直；3.5.4设备标签与线缆标签按照项目实施方案中的计划，需要对准备好的线缆进行打标签。根据事先准备好的标签打印表，用标签打印机进行打印。此处注意，一段线缆是有两端，两端各需要一个标签，因此打印标签需要成对制作，内容中源与目的需要注意相对应项目验收3.6目录1项目验收分离2项目验收内容3项目验收流程4项目验收可能存在的问题3.6.1项目验收分类对网络工程验收是施工方向用户方移交的正式手续，也是用户对工程的认可。在项目生命周期中，属于最后一个阶段。当项目成果验收后，将进入到后期运维阶段验收是分三部分进行的，第一部分是物理验收，主要是检查乙方在实施时是否符合工程规范，包括设备安装是否规范、线缆布放是否规范、所有设备是否接地等；第二部分是性能验收，主要通过测试手段来测试乙方实施的网络在性能方面是否达到设计要求，比如带宽、丢包率、协议状态切换等；第三部分是文档验收，检查乙方是否按协议或合同规定的要求，交付所需要的文档，主要包括设计文档、实施文档、各种图纸表格、配置文件等。由于验收可能处于不同工程阶段、不同工程环境，因此根据不同情况分类如下：1、按照时间阶段区分：工程初验（阶段过程验收）及终验2、按照验收顺序划分：设备点验及竣工验收3、按照工程性质区分：隐蔽工程验收和明示工程验收4、按照性能区分：工程功能验收及工程质量（性能）验收3.6.2项目验收内容

工程质量验收验收工作的第一步为工程质量检查，包括对硬件安装质量、软件配置质量及文档质量进行检查。在检查之前，需有已经双方确认的检查标准，并根据标准结合检查的情况输出工程质量检查结果。硬件安装质量检查：1、设备接地要求2、线缆布放要求3、设备安装要求

网络性能测试当工程质量检查完毕后，后续将进入到网络性能测试环节。在这个环节中，将重点进行网络连通性测试、网络访问控制测试、网络管理测试等。3.6.3项目验收流程在整个项目完工后，由工程施工方乙方向甲方提交验收测试申请，甲乙双方项目协调成立验收小组，协商制定验收测试程序；按此验收测试程序逐项测试，假如在验收测试中有某项测试未通过，则由工程实施方处理并解决此问题，然后再对此项进行测试，直至通过为止。比如在验收测试中，发现某台设备连接线缆布放不规范，则限令工程实施方乙方整改，整改完成后再进行验收，直至合格通过为止。在所有验收项目全部验收通过后，甲乙双方签订验收通过证书，开始进行项目实施中涉及的文档移交工作，乙方将在项目中涉及的所有文档移交给甲方，涉及甲方商业秘密的内容，还需签订保密协议。所有文档资料移交完毕之后，双方签订最终验收证书，至此整个项目完成。3.6.4项目验收可能存在的问题1、对工程验收缺乏足够重视工程验收环节是检验整个工程结果成效的重要步骤，也是工程实施工程中最后的检验步骤。工程合同到底履行到什么程度，是否达到既定要求，只有在此环节才能得到更好的验证。因此，履约验收是工程实施最后的守护者。然而，在工程管理过程中，系统集成公司只重视设备工程环节，而对履约验收环节很不重视，使工程验收流于形式。2、验收人员敷衍了事由于对工程验收的不够重视，造成部分工作人员粗心马虎，直接导致验收结果缺少准确性。例如对于一些大型设备的验收，验收小组往往因为缺乏必要的相关知识，验收人员在验收时往往仅对产品外观、规格型号等进行考核，对最重要的产品质量、技术参数忽略不计，严重影响了验收结果的准确性。3、验收方案科学性差验收是对整个工程结果的检验，要真正发挥履约验收的作用，还必须有一套科学合理的验收方案。但是，现在某些工程实施项目的验收方案往往过于简单，欠缺科学性，不能完全满足验收的需要。4、工程验收环节缺失有的工程项目根本没有验收环节，或者有验收要求而并未实施，这主要体现在服务类项目的工程中。知识结构局域网体系架构4.1目录1以太网技术概述2冲突域与广播域3CSMA/CD4以太网技术发展4.1.1以太网技术概述在OSI参考模型中，IEEE802.3协议族定义的协议内容涉及到了物理层和数据链路层。其中数据链路层又被划分了两个子层，分别为逻辑链路控制子层（LLC）和介质访问控制子层（MAC）。图4-1IEEE802参考模型4.1.1以太网技术概述MAC子层的主要功能冲突避免机制；MAC寻址和错误检测；

以太网帧的封装与解封装；4.1.1以太网技术概述MAC地址烧录在硬件中，是全球唯一性的标识，又称为硬件地址或物理地址。MAC地址一共48位（6个字节）。与IP地址采用点分十进制的方式不同，MAC地址通常采用十六进制，具体如下：MM:MM:MM:SS:SS:SS或MM-MM-MM-SS-SS-SS图4‑2MAC地址结构4.1.1以太网技术概述LLC子层是数据链路层的上层部分，主要功能是为网络层提供统一的服务接口。LLC子层提供三种类型的服务：

面向连接的服务（需确认）；

无连接的服务（需确认）；

无连接的服务（无需确认）。LLC子层4.1.1以太网技术概述局域网组网标准①IEEE802.1：定义了局域网体系结构；网际互连，网络管理及寻址；网络管理。②IEEE802.2：定义了逻辑链路控制子层（LLC）功能与服务。③IEEE802.3：定义了CSMA/CD总线介质访问控制子层与物理层规范。④IEEE802.4：定义了令牌总线（TokenPassingBus）介质访问控制子层与物理层规范。⑤IEEE802.5：定义了令牌环（TokenRing）介质访问控制子层与物理层规范。4.1.1以太网技术概述局域网组网标准⑥IEEE802.6：定义了城域网（MetropolitanAreaNetwork，MAN）介质访问控制子层与物理层规范。⑦IEEE802.10：定义了可互操作的局域网安全性规范。⑧IEEE802.11：定义了无线局域网（LocalAreaNetwork，LAN）技术。⑨IEEE802.12：100Mbps传输速率制定的100VG－AnyLAN标准。⑩IEEE802.15：定义了无线个域网的多个标准。4.1.2冲突域域广播域冲突域冲突域是指当网络上的一台设备发送数据报文时，该物理网络上的其他设备都必须等待它发送完成，假如两台设备在同一个物理网段上同时发送数据报文时，数字信号将在链路上发生相互干扰，就会发生冲突的现象。交换机和路由器的每个端口都是一个单独的冲突域。集线器，则所有的端口都在同一个冲突域中。4.1.2冲突域域广播域广播域广播域指的是在一个特定的网络范围内的所有设备，都将侦听到该网络中发送的所有广播。缺省情况下，交换机的所有端口都在同一个广播域内。而路由器的每一个端口都是一个单独的广播域，4.1.2冲突域域广播域图4‑3广播域与冲突域4.1.3CSMA/CDCSMA/CD协议是如何工作的?当一台主机计划通过网络传输数据时，它必须先检测线路上是否有信号。如果没有其他主机在传输数据，那么这台主机就可以立即开始传输。并且待续地检测线路，确保没有其他主机开始传输。如果该主机在线路上检测到其他主机的传输，它将发送一个拥塞信号，使得线路上的其他主机不再发送数据。当其他主机检测到这个拥塞信号后，都将等待一个随机时间再尝试传输。以太网使用CSMA/CD协议来避免两台设备同时在网络介质上传输数据造成的冲突4.1.4以太网技术发展标准以太网快速以太网吉比特以太网万兆以太网交换机设备简介4.2目录1以太网交换机的硬件结构2交换机的转发原理3交换机的基础设置4.2.1以太网交换机的硬件结构①RJ45以太网接口；②SPF接口；③Console口；④ETH管理接口；⑤USB接口；交换机前置面板接口类型图4‑4华为S5731-H24T4XC交换机4.2.2交换机的转发原理交换机使用MAC地址表来决定网络通信该经过哪些端口从而到达目的节点。图4‑6MAC地址表4.2.3交换机的基础配置交换机启动过程加电自检（POST）:检查CPU检查内存

检查FLASH等硬件。交换机将引导运行BootLoad软件，进行硬件初始化；由Bootload软件加载系统软件及交换机的配置文件；正常加载后将进入到系统的命令行界面。4.2.3交换机的基础配置配置交换机管理要为交换机配置远程管理功能，就必须先为交换机配置IP地址；交换机IP地址的配置与路由器不同，配置在交换机虚拟接口（SVI）上。图4‑7交换机基础配置VLAN技术4.3目录1VLAN技术简介2VLAN的原理3VLAN的配置4VLAN间路由4.3.1VLAN技术简介使用VLAN技术的优点（1）减小广播域大小；（2）性能提升；（3）提高网络管理效率；（4）安全；（5）简化管理；4.3.2VLAN的原理以太网帧格式vsVLAN的以太网帧格式4.3.2VLAN的原理VLAN干道技术：允许在链路上传输多个VLAN的数据。VLAN端口分类：

（1）Access端口；

（2）Trunk端口；

（3）Hybrid端口。NativeVLAN：在两台交换机之间互联的中继链路中，两端的NativeVLAN配置必须一致。4.3.3VLAN的配置创建VLAN：在系统视图下使用vlanvlan_id命令可以创建vlan，并且进入VLAN配置模式。创建一个和多个vlan：[Huawei]vlan10[Huawei-vlan10]descriptionoffice-user

[Huawei]vlanbatch2030[Huawei]vlan50to60

删除VLAN：使用undo命令可以很方便的删除vlan。[Huawei]undovlan104.3.3VLAN的配置为VLAN分配端口：验证VLAN配置[Huawei]undovlan1[Huawei]displayvlan[Huawei]interfaceEthernet0/0/1[Huawei-Ethernet0/0/1]portlink-typeaccess[Huawei-Ethernet0/0/1]portdefaultvlan104.3.4VLAN间路由VLAN间路由的三种实现方式（1）传统VLAN间路由：即采用路由器作为所有VLAN网关的方法。目前，基本不采用这种方式。（2）单臂路由方式：使用一种称为“子接口”的技术，通过在交换机与路由器之间使用TRUNK中继链路来支持多个VLAN流量的传输。

（3）使用交换机SVI实现的三层交换路由：在三层引擎上调用SVI接口来作为VLAN的网关，实现VLAN间路由。4.3.4VLAN间路由VLAN间路由的三种实现方式图4‑10三层交换路由图4‑8传统VLAN间路由图4‑9单臂路由生成树协议STP4.4目录1二层网络的冗余2生成树协议简介3生成树协议工作原理4生成树协议端口状态5生成树协议的配置6快速生成树协议4.4.1二层网络的冗余二层环路会带来以下三个问题（1）广播风暴；（2）MAC地址表不稳定；（3）帧的多重传输。4.4.1二层网络的冗余二层环路会带来以下三个问题图4‑12MAC地址表不稳定图4‑11广播风暴4.4.2生成树协议简介生成树协议主要有以下三个版本（1）标准生成树协议（STP）：采用IEEE802.1D标准；（2）快速生成树协议（RSTP）：采用IEEE802.1W标准；（3）多实例生成树（MSTP）：采用IEEE802.1S标准。4.4.3生成树协议工作原理STP中的术语（1）桥；（2）桥ID；（3）接口ID；（4）根路径开销。序号链路带宽开销110M1002100M1931000M4410000M2表格4‑1根路径开销表4.4.3生成树协议工作原理选举根网桥/根桥（RootBridge）：根桥或者根交换机位于整个逻辑树的根部，是STP网络的逻辑中心，非根桥是根桥的下游设备。选举根端口（RootPort）：非根交换机去往根桥路径最优的端口（有且只有一个）。选举指定端口（DesignatedPort）：交换机向所连网段转发配置BPDU的端口，每个网段有且只能有一个指定端口。一般情况下，根桥的每个端口总是指定端口。阻塞预备端口（AlternatePort）：既不是指定端口也不是根端口。STP工作过程（1）选举根桥STP中根桥的选举依据的是桥ID，STP中的每个交换机都会有一个桥ID(BridgeID)。桥ID由16位的桥优先级（BridgePriority）和48位的MAC地址构成。在STP网络中，桥优先级是可以配置的，取值范围是0～65535，默认值为32768。优先级最高的设备（数值越小越优先）会被选举为根桥。如果优先级相同，则会比较MAC地址，MAC地址越小则越优先。（2）选举根端口每个非根桥都要选举一个根端口。根端口是距离根桥最近的端口，这个最近的衡量标准是靠路径开销来判定的，即路径开销最小的端口就是根端口。端口收到一个BPDU报文后，抽取该BPDU报文中根路径开销字段的值，加上该端口本身的端口开销即为本端口路径开销。如果有两个或两个以上的端口计算得到的累计路径开销相同，那么选择收到发送者BID最小的那个端口作为根端口。（3）选举指定端口指定端口的选举也是首先比较累计路径开销，累计路径开销最小的端口就是指定端口。如果累计路径开销相同，则比较端口所在交换机的桥ID，所在桥ID最小的端口被选举为指定端口。如果通过累计路径开销和所在桥ID选举不出来，则比较端口ID，端口ID最小的被选举为指定端口。（4）阻塞预备端口网络收敛后，只有指定端口和根端口可以转发数据。其他端口为预备端口，被阻塞，不能转发数据，只能够从所连网段的指定交换机接收到BPDU报文，并以此来监视链路的状态。4.4.4生成树协议端口状态端口状态接收生成树协议帧转发生成树协议帧MAC地址学习转发用户数据帧阻塞（Blocking）√×××侦听（Listening）√√××学习（Learning）√√√×转发（Forwarding）√√√√禁用（Disabled）××××4.4.5生成树协议的配置常用命令（1）配置生成树模式；（2）修改网桥优先级；（3）修改接口开销；（4）查看交换机生成树状态；（5）查看交换机端口生成树状态。4.4.6快速生成树协议改进方向——增加两个端口角色RSTP在STP的基础上新增了两个端口角色：替代端口和备份端口。因此RSTP一共有4个端口类型：根端口、指定端口、替代端口和备份端口。

替代端口：替代端口为根端口的备份，正常处于阻塞状态。当根端口发生故障时，替代端口可以立即成为新的根端口，从而加快二层网络的收敛速度。

备份端口：交换机由于收到了自己的BPDU而阻塞的端口。备份端口一般存在于连接某个网段有多个端口。当其他一个端口选定为指定端口后，其他端口就为备份端口。通常情况下，备份端口为阻塞状态。4.4.6快速生成树协议改进方向——简化端口状态将STP中的禁用、阻塞、侦听简化为丢弃状态，保留学习、转发状态，如表格

4‑3所示。在丢弃状态中，端口不学习MAC地址不转发用户数据帧

将STP中的禁用、侦听简化为丢弃状态，保留学习、转发状态，在丢弃状态中，端口不学习MAC地址不转发用户数据帧

端口状态接收生成树协议帧转发生成树协议帧MAC地址学习转发用户数据帧丢弃（Discarding）√×××学习（Learning）√√√×转发（Forwarding）√√√√4.4.6快速生成树协议改进方向——边缘端口RSTP在STP的基础将交换机的端口配置为边缘端口后，可不参与生成树协议计算，直接进入到转发状态收发用户数据帧。在项目中，连接计算机、服务器和路由器的端口配置为边缘端口被广泛采用，能够有效避免DHCP协议的超时。

值得注意的是，当配置了边缘端口的接口一旦连接了交换机以后，由于该接口将立即进入到转发状态，因此可能导致网络环路，可采用BPDU防护功能。

4.4.6快速生成树协议改进方向——根防护

如果根桥发生变化，则生成树必然要重新计算，从而会导致网络动荡。根桥的角色是可抢占的，假如新加入网络的交换机的优先级是全网最小，那么这台新交换机将会成为根桥，生成树将重新学习，二层网络将重新收敛。

因此，可在交换机上配置根防护功能，防止指定的接口成为根端口。如果该端口收到更优的BPDU时，则会忽略这些BPDU，并将端口切换到丢弃状态。

4.4.6快速生成树协议改进方向——TC防护

当网络发生拓扑变更时，根桥会发送TCBPDU（拓扑改变BPDU）报文通知所有的交换机执行MAC地址表删除操作。TCBPDU不带任何认证，假如一个恶意的终端频繁发送TCBPDU对网络进行攻击的话，将会导致交换网络中断，交换机受到极大的性能消耗。

因此，为了防止这样的情况发生，可以启用TC防护功能。TC防护功能将使得交换机在默认2秒的时间内只能处理一次TC报文。如果在时间段内收到了多条的TCBPDU，交换机也只会在超时后才进行处理。DHCP协议4.5目录1DHCP技术概述2DHCP工作过程3DHCP中继4.5.1DHCP技术概述

DHCP（动态主机配置协议）是一个局域网的网络协议。指的是由服务器控制一段lP地址范围，客户机登录服务器时就可以自动获得服务器分配的lP地址和子网掩码。4.5.1DHCP技术概述

DHCP的作用：保证任何IP地址在同一时刻只能由一台DHCP客户机所使用。DHCP应当可以给用户分配永久固定的IP地址。DHCP应当可以同用其他方法获得IP地址的主机共存。DHCP服务器应当向现有的BOOTP客户端提供服务。4.5.1DHCP技术概述DHCP的优点1、网络管理员可以验证IP地址和其它配置参数，而不用去检查每个主机；2、DHCP不会同时租借相同的IP地址给两台主机；3、DHCP管理员可以约束特定的计算机使用特定的IP地址；4、可以为每个DHCP作用域设置很多选项；客户机在不同子网间移动时不需要重新设置IP地址。4.5.2DHCP工作过程

4.5.2DHCP工作过程

4.5.2DHCP工作过程4.5.2DHCP工作过程4.5.3DHCP中继在大型的网络中，可能会存在多个子网。DHCP客户机通过网络广播消息获得DHCP服务器的响应后得到IP地址。但广播消息是不能跨越子网的。因此，如果DHCP客户机和服务器在不同的子网内，客户机还能不能向服务器申请IP地址呢？这就要用到DHCP中继代理。DHCP中继代理实际上是一种软件技术，安装了DHCP中继代理的计算机称为DHCP中继代理服务器，它承担不同子网间的DHCP客户机和服务器的通信任务。中继代理是在不同子网上的客户端和服务器之间中转DHCP/BOOTP消息的小程序。DHCP/BOOTP中继代理是DHCP和BOOTP标准和功能的一部分。4.5.3DHCP中继

在复杂的分层网络中，企业服务器通常位于服务器群中。这些服务器可为网络提供DHCP、DNS、TFTP和FTP服务。

网络客户端通常不像这些服务器一样处在同一子网上。为了定位服务器并接收服务，客户端通常使用广播消息。4.5.3DHCP中继

当dhcpclient启动并进行dhcp初始化时，它会在本地网络广播配置请求报文。如果本地网络存在dhcpserver，则可以直接进行dhcp配置，不需要dhcprelay。如果本地网络没有dhcpserver，则与本地网络相连的具有dhcprelay功能的网络设备收到该广播报文后，将进行适当处理并转发给指定的其它网络上的dhcpserver。dhcpserver根据dhcpclient提供的信息进行相应的配置，并通过dhcprelay将配置信息发送给dhcpclient，完成对dhcpclient的动态配置。DHCPrelay原理4.5.3DHCP中继对于一个包括多个子网中小型网络来说，拥有多个独立的DHCP服务器可能会导致：

1.IP池管理