计算机网络--局域网组建与维护.ppt

1、局域网组建,编辑作者：lznetshn（杨老师） 职业：计算机维修教师 E-mail: 工作地：昆明,局域网组建,必备条件：需要两台或两台以上的计算机 一、计算机网络 是一个利用通信设备，通信线路和网络软件把地理上分散的多台具有独立工作能力的计算机（及智能设备）以及相互共享资源（硬件/软件和数据等）为目的连接起来的一个系统。 功能:计算机网络的功能主要表现在硬件资源共享、软件资源共享和用户间信息交换三个方面。 （1）硬件资源共享。可以在全网范围内提供对处理资源、存储资源、输入输出资源等昂贵设备的共享，使用户节省投资，也便于集中管理和均衡分担负荷。 （2）软件资源共享。允许互联网上的用户远程访问

2、各类大弄数据库，可以得到网络文件传送服务、远地进程管理服务和远程文件访问服务，从而避免软件研制上的重复劳动以及数据资源的重复存贮，也便于集中管理。 （3）用户间信息交换。计算机网络为分布在各地的用户提供了强有力的通信手段。用户可以通过计算机网络传送电子邮件、发布新闻消息和进行电子商务活动。,二、计算机网络分类,A、按交切换功能分类： 1、电路交换网 2、报文交换网 3、分组交换网 4、ATM网络 (1)、电路交换网电路交换是指按照需求建立连接并允许专用这些连接直至它们被释放这样一个过程。电路交换网络包含一条物理路径，并支持网络连接过程中两个终点间的单连接方式。传统的语音电话服务通过公共交换电话

3、网 PSTN（而不是 IP 语音）实现电路交换过程。 电话公司在用户呼叫期间为用户呼叫号码设定一条特定的物理路径，该路径专用于两终点双方间的连接。 2）、报文交换网 报文交换网是发送站以报文为单位进行发送，而交换点按报储存转发，每次转一个相邻链路，直到目标链路收到为止的网络。 3）分组交换网 分组交换网是继电路交换网和报文交换网之后一种新型交换网络，它主要用于数据通信。分组交换是一种存储转发的交换方式，它将用户的报文划分成一定长度的分组，以分组为存储转发，因此，它比电路交换的利用率高，比报文交换的时延要小，而具有实时通信的能力。分组交换利用统计时分复用原理，将一条数据链路复用成多个逻辑信道，最

4、终构成一条主叫、被叫用户之间的信息传送通路，称之为虚电路(V.C)实现数据的分组传送。,分组交换网具有如下特点： (1)分组交换具有多逻辑信道的能力，故中继线的电路利用率高； (2)可实现分组交换网上的不同码型、速率和规程之间的终端互通； (3)由于分组交换具有差错检测和纠正的能力，故电路传送的误码率极小； (4)分组交换的网络管理功能强。分组交换数据网是由分组交换机、网路管理中心、远程集中器、分组装拆设备以及传输设备等组成。 4）ATM网络 ATM是作为下一代多媒体通信的主要高速网络技术出现的，从其开发的一开始，ATM就被设计成能提供声音、视频和数据传输，而计算机电话集成（CTI）技术是额外

5、的优点，它使IT管理人员能将通常是分开的、陈旧的电话网络（电话和传真）与计算机结合起来。,B、按网络结构分类：,1、总线网络结构 工作方式：当某一个结点发出信息时，可以通过总线传输到每一个节点上，属于广播传输，每台工作站在接收信息时先分析目标地址和本地地址是否一致，若一致接收，否则拒绝接收。 优点：建网成本低，适用于10Mbps的共享网络 缺点：连接网络计算机台数应少于20台，稳定性差。,2、星型网络结构,工作方式：所有工作站都直接连接到中心数据交换设备上，当一工作站要传输数据到另一个工作站，都必须通过中心数据交换设备。 特点：（1）、若采用集线器为中心数据交换设备，则集线器之间的集联最多不得

6、超过四级。 （2）、工作站的接入和退出网络不影响整个网络系统的正常工作。 （3）、该网络一般采用双交线连接。 （4）、网络带宽一般为10Mbps/100Mbps/1000Mbps,PC-02,PC-01,PC-03,PC-04,3、环型网络结构,工作方式：它是将每个工作站连接到一个封闭环路中，每个信号的发送和接收都依次通过每个工作站，每个工作站依次接收环路的信息，并对此信息的目标地址进行比较与本地地址相同时才能接收信息，否则拒绝。,三、网络分类,1、局域网 一般将计算机通过高速线缆连接（10-1000Mbps)，但是物理连接范围小（几百到几千米），适用于一幢楼和相邻建筑物之间，比较多的使用在一

7、间屋子、教室、宿舍等的网络。-LAN 2、城域网 属于城市与城市之间的网络，数据传输的速度也比较高，距离一般为5KM-50KM左右，一般采用光纤连接。 3、广域网 属于远程网，距离在几十千米之间，是全球性网络。-WAN,四、网络组成,1、服务器 是整个网络的核心，它为网络用户提供服务，并管理整个网络。 2、工作站 是用来连接在网络上的计算机，只是一个网络的接入设备，它的接入和离开对整个网络无影响，在不同的网络中，工作站又被称为“站点”或“节点”/“客户机”。 3、外围设备 是指用于连接服务器与工作站的设备，常用的连接电缆有同轴电缆、双绞线、光纤；连接设备：网卡、集线器、交换机、路由器、中继机。

8、 4、通信协议 是指网络中通信时事先约定的通信规则，进行通信的计算机必须使用相同的协议。,局域网（以太网-Ethernet),分类： 1、小型局域网-连网计算机在几十台计算机左右。 2、中型局域网-连网计算机在数百台左右的局域网，与小型局域网相比该网络需要三层交换技术组网。 3、大型局域网-连网计算机在数千台左右，技术问题也比较复杂需要进行综合布线，需要高性能的网络主干，沉余链接和多层交换技术组网。,局域网的传输方式,主要采用CSMA/CD传输方式，即：载波监听多路访问/冲突检测控制协议工作方式；网络中的所有用户共享传输介质，信息通过广播方式发送到所有端口，网络中的所有工作站对接收信息进行确认

9、，是自己的则接收否则拒绝。 1、共享式：是利用共享带宽方式传输数据包。共享式网络属于是无序式网络，当传输量和用户数量超出一定限量时，就会造成数据碰撞，使网络性能下降。,2、交换式,是根据所传输信息包的目的地址将每一个信息包从源端口传输到目的端口，避免了和其他数据端口发生碰撞，有效的提高数据传输率，属于点对点的连接。,1）半双工交换式：指的是在同一间内通信双方只能有一方接收或发送数据，另一方只能等待。 2）全双工交换式：主要是指在同一时间内通信双方都可以同时接收和发送数据。,局域网的通信协议,局域网七层框架模形（OSI） 称为开放系统互联参考模型，即网络互联七层框架，属于网络的通用单位“即通信语

10、言”，主要分为应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。,1、物理层,计算机网络中传递的是“0”“1”构成的二进制数据，它负责把数据放在电缆中传输，定义物理结构传输的电磁标准，数据的编码及网络的时间原则。 例如：集线器（HUB），中继机 他们只认识电流，不认识MAC地址和IP地址。,2、数据链路层,是将物理层的数据收集起来，在两个主机之间建立数据连接，即把物理层传来的“0”和“1”数据信号组成帧的格式，以及帧数据包和首次检查还负责传输过程中的纠错和恢复。 例如：交换机及网络设备，他们认识电流和MAC地址不认识IP地址。,3、网络层,主要规划数据在网络中的最佳传输路径，即路由。

11、当局域网超过一定规模时，就必须划分较小的逻辑网，网络层可以穿过多个设备提供路由，以确保数据能正确达到网络设备上。 例如：路由器，他可以认识电流，MAC地址和IP地址。,4、传输层,负责向用户提供可靠的端到端的服务（END-TO-END），他屏蔽了下层的通信细节，让用户及应用程序不需要考虑实际的通信方式，传输层把数据分为段传输，为数据传输提供服务，只作为一个转换层，即最后一个数据包的纠错和恢复用于弥补网络的不足，该层监督两节点在建立连接状态下将数据完整无误的传输到目的地。,5、会话层,负责建立管理和终止两节点应用程序之间的通话（会话），通话需要协调好双方的通信协议（TCP/IP协议，NETBEU

12、LL协议，IPX/SPX兼容协议）通信方式，如何纠错和恢复结束通信等。,6、表示层,确保一个系统应用层发送的信息能被另一个系统应用层所识别,如果有必要表示层还可以使用一个通用的数据格式在多数据格式之间进行数据转换即其他计算机或者系统程序能读懂的格式。,7、应用层,处于最高的一层，也是距用户最近的一层，负责在应用程序之间的连接。为用户应用程序之间提供服务。,三种协议,1、NETBEULL协议 这是一种体积小效率高，速度快的通信协议，称为“微软”产品中的母语，该协议用在两百台以下的网络，它不具备跨网工作功能，即“路由”功能，只能工作在一个子网中。如果在一个服务器中安装多张网卡建立局域网或者采用路由

13、器建立网络互联时将不能使用该协议， 特点：体积小，占用内存小，不需要任何配置。,2、IPX/SPX兼容协议,是网际包交换/顺序交换协议，该协议比较庞大，在复杂的环境有很强的应用性，它具有强大的路由功能，适用于大网络，该协议的功能比较齐全，一般不需要配置。,3、TCP/IP协议,TCP/IP协议和ISO模型框架一样，具有一个分层模型，TCP/IP具有很强的灵活性支持任意规模的网络，几乎可连接所有服务器和工作站，它是一个非常庞大的协议。 工作方式：在TCP/IP网络上，数据并不是一下子从本地传输到目的地，而是把数据分解成小包-数据包，然后再进行传输，TCP的作用就是把所有的信息数据分解成小数据包，

14、每一个数据包用一个序号和一个接收地址来标定，TCP还会在数据包中插入一些纠错信息，所有数据被分解后，这些数据包开始在网络中传输，传输的过程由IP来完成，IP协议负责把数据包传递给远程主机，远程主机接收到数据包，根据数据包的序号进行重新组装成原来的数据，如果在传递过程中遇到多次错误，主机会请求重发数据包若不能正确到达主机，TCP协议会重新开通传输通道，以使数据继续传输。,IP协议：是由网络号和主机号构成，类拟于电话中的区号和电话号码一样，主机号一般采用二进制表示，每个IP地址长32位，即4字节，实际应用中的IP地址是十进制而不是二进制，每一个主机号中能有唯一的IP地址。 例：192.168.0.

15、1中的192.168是指在192.168网段中的所有主机，并不是地址，相当于电话中的区号，后面的才表示地址，即：电话号码。 但是IP地址与电话号码是不一样的，如果不指定计算机，就不知道哪些是网络号，哪些是主机号，所以需要子网掩码来实现。 子网掩码：主要作用就是将某个IP地址划分为网络地址和主机地址两部分，子网掩码不能作为IP地址使用，也不能单独使用，必须和IP地址配合使用的。 例：192.168. 0. 254 （IP地址） 255.255.255.0 （子网掩码） “255.255.255.0”前三位为固定位，后一位表示IP地址，可以在256范围内变化，TCP/IP协议必须设置好子网掩码以表

16、明机器所但是实际可用的数量只有254个。 TCP/IP协议必须设置好子网掩码，以表明机器所在的子网之间工作，才能使整个网络系统工作正常。 IP地址的分类： 类型 IP地址范围 网络数 A网 10.0.0.0-10.255.255.255 1 255.0.0.0 B网 172.16.0.0-172.16.255.255 16 255.255.0.0 C网 192.168.0.0-192.168.0.255 255 255.255.255.0,软件配置,工作组必须相同，IP地址必须要在同一个网段工作，计算机名不能重复。 NETBEUI协议安装路径：VALUEADDMSFTNETNETBEUI,网络

17、传输介质,分类：双绞线/同轴电缆/光纤 1、双绞线 双绞线采用了一对互相绝缘的金属导线互相绞合的方式来抵御一部分外界电磁波干扰，更主要的是降低自身信号的对外干扰。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可以降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。,分类：非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线 1、第一类：主要用于语传输，20世纪80年代的电话线，不用于数据传输。 2、第二类：它的传输频率为1MHz，用于语音传输可达4Mbps,很少用于数据传输。 3、第三类：传输频率可达10MHz，可用作10Mbps网络。 4、第四类：传输频率为20Mhz，数据传输最低可达10Mpbs

18、主要用于10Mbps-T的网络。 5、第五类：该双绞线增加了绕线密度，外套是一层，高绝缘的材料制成使得数据传输频率为100MHz，数据最高可达100Mbps，可以用于100Mpbs-T或者10Mbps-T网络。 6、超五类：它提供了坚实的网络基础，可方便转移网络技术，能满足大多数的应用要求，并且满足低偏差，低串扰的总和要求，有充分的剩余余地，它的传输速率为155Mbps。,屏蔽双绞线,非屏蔽双绞线,双绞线制作,一根双绞线内有四对线，只用其中两对，剩余的用作备份使用，也用作在1000Mbps网络中。 设备RJ-45接口功能 引脚 网卡 HUB（LAN) UP_Link 1 TX+(发送) RX+

19、(接收) TX+ 2 TX- RX- TX- 3 RX+ TX+ RX+ 4 - - - 5 - - - 6 RX- TX- RX- 7 - - - 8 - - -,制线标准（EIA/TIA586）,标准568A： 绿白-1，绿-2，橙白-3，蓝-4，蓝白-5，橙-6，棕白-7，棕-8 标准568B： 橙白-1，橙-2，绿白-3，蓝-4，蓝白-5，绿-6，棕白-7，棕-8 除两台PC机之间用交叉线连接之外，一般情况我们使用的直连线连接。 注：制作双绞线一般采用四-五类双绞线，双绞线的长度应限制在100M以内，最长不得超过120M，制线一定要使用标准制线，否则距离最高只能达到38M。,超六类双绞

20、线,双绞线制作工具,水晶头,网线插座结构,网线插座安装工具,网线插座的安装-1,网线插座的安装-2,光纤,称为光导纤维，是一种细小柔韧并能传输光信号的介质，一根光缆中包含多条光纤。 通信方式：是利用光发送机和光接收机及光纤，当传输距太远时，还需要中继机，通讯中，由光发送机产生光束，将数字代码的电信号转换为光信号并将光信号导入光纤，光信号在光纤中传播，在另一端由光接收机接收光纤上传来的光信号，并进一步还原为数字电信号，一般在光纤的终端和起端都具备光纤发送器和光纤接收器，即称为光纤收发机。 光纤的分类：1、单模光纤：是采用激光二极管“LD”作为光源，纤芯较细，传输频率宽，容量大，传输距离远，成本高

21、。 2、多模光纤：采用的是发光二极管“LED”作为光源，纤芯较粗，传输速度低，距离短，整体传输较差，成本低。 注：“模”是指以一定速度进入光纤的一束光。 特点：光纤的数据传输可达几十至千Mbps。传输距离远，无中继可达几十至百公里，光纤主要用于交换机到服务器连接，或者交换机与交换机之间的连接，即骨干网和千M网应用比较广泛。,光纤图,光纤跳线,光纤接口,光纤接口,00101,00101,光纤收发器,集线器（HUB）,是对网络进行集中管理的重要工具，是各个分支的汇集点，主要功能是随机选出某一端口的设备并让它独占带宽，与集线器上联通信设备有交换机，路由器，或者服务器等。,特点：集线器一个多端口放大器

22、，当一个数据信号从原端口到HUB过程中已有衰减，所以HUB对该信号进行整形放大，使信号恢复到发送时的状态，紧接着转发到其它正在工作的端口，HUB的工作目的是扩大网络传输范围，而不具备信号定向传输能力，是一个标准的共享网络，属于广播传输方式。 传输方式：HUB其它设备不能直接进行通信，而是通过上联设备在将信息广播到所有端口，由此可见，即使HUB的不同端口进行通信，都必需通过至少两个步骤操作。 第一步，将信息传输到上联设备（HUB） 第二步，再将上联设备的信息广播到所有端口，以共享方式传输。,厂商：腾达/普联TP-LinK/友讯D-Link/华为/3COM 分类：速率分：10/100Mbps自适应

23、。10/100/1000Mbps自适应。 配置形式：1、独立形：价格低，网络管理方便，但是工作性能差。 可堆叠式：它本身可以独立工作，用于扩展网络。 按端口形式分类：4口、6口、8口、16口、24口、32口、48口。,按连接方式分类： 1、直接共享连接，用双绞线按普通接法连接集线器至客户机，连接主机比较少。,2、堆叠连接,是解决单个集线器端口不足时的一种方法，但是因堆叠在一起的多个集线器都是工作在同一环境，所以堆叠数不能太多，越多带宽越低，连接时用堆叠线连接。,3、级联连接,级联是在网络中增加用户数的一种方法，利用端口标有“UP-Link”或者“MDI”字样，用此端口与“HUB”的“LAN”端

24、口连接，若“HUB”提供专用级联端口也可以用此端口连接，用户也可以用交叉线连接“LAN”，“LAN-to-LAN”。,级联连接示意图,普通端口进行级联,交换机(Switch),交换机(英文:Switch，意为“开关”)是一种用于电信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。 发展历史： （1）、人工交换 （2）、电路程控交换机 （3）、以太网交换机 （4）、光交换,交换机（图）,1、电路程控交换机,人工交换的效率太低，不能满足大规模部署电话的需要。随着半导体技术的发展和开关电路技术的成熟

25、，开始利用电子技术替代人工交换。电话终端用户只要向电子设备发送一串电信号，电子设备就可以根据预先设定的程序，将请求方和被请求方的电路接通，并且独占此电路，不会与第三方共享（当然，由于设计缺陷的缘故，可能会出现多人共享电路的情况，也就是俗称的“串线”）。这种交换方式被称为“程控交换”。而这种设备也就是“程控交换机”。,电话程控交换机,电话程控交换机,2、以太网交换机,以太网是一种计算机网络，需要传输的是数据，因此采用的是“包交换”。但无论采取哪种交换方式，交换机为两点间提供“独享通路”的特性不会改变。,3、光交换机,是下一代交换技术。目前所有的交换技术都是基于电信号的，即使是目前的光纤交换机也是

26、先将光信号转为电信号，经过交换处理后，再转回光信号发到另一根光纤。由于光电转换速率较低，同时电路的处理速度存在物理学上的瓶颈，因此希望设计出一种无需经过光电转换的“光交换机”，其内部不是电路而是光路，逻辑原件不是开关电路而是开关光路。这样将大大提高交换机的处理速率。,光交换机（图）,与集线器区别,1、从七层框架结构来看，集线器是第一层的设备，而交换机属于是第二层的设备，意味着集线器对数据起作整形放大，同步的作用，而交换机不但具备集线器的功能而且有对数据断帧碎片处理功能。 2、从工作方式：集线器是采用广播模式，也就是集线器的某个端口在工作的时候它的所有端口都能收听信息，容易产生广播风暴，当网络较

27、大时，网络性能会受到很大的影响，但交换机在工作时，只有发出数据请求端口和目的端口相互影响，而不影响其它端口，因此交换机能够隔离冲突域有抑制广播风暴。 3、从带宽方式：集线器不管有多少端口，所有端口都是共享带宽，在同一时间只有两个传输数据其它端口只能等待，并且集线器只能工作在半双功模式，而交换机端口都是独占带宽，两端口工作时不影响其它端口工作，同时交换机可以工作在全双工模式。,数据网络交换机概念,交换（switching）是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。 在计算机网络系统中，交换概念的提出改进了共享工作模式。交换机拥有

28、一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在那个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部MAC地址表中。通过对照MAC地址表，的过滤和转发，可以有效的隔离广播风暴，减少误包和错包的出现，避免共享冲突。 总之，交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的

29、始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。,局域网网络交换机分类,1、从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。 2、从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等,二层交换机,二层交换机属数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。 具体的工作流程如下： 1) 当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读取包头中的源MAC地址，这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的；

30、 2) 再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口； 3) 如表中有与这目的MAC地址对应的端口，把数据包直接复制到这端口上； 4) 如表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上，当目的机器对源机器回应时，交换机又可以记录这一目的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。不断的循环这个过程，对于全网的MAC地址信息都可以学习到，二层交换机就是这样建立和维护它自己的地址表。,二层交换机的性能参数,1) 由于交换机对多数端口的数据进行同时交换，这就要求具有很宽的交换总线带宽，如果二层交换机有N个端口，每个端口的带宽是M，交换机总线带宽超过NM，那

31、么这交换机就可以实现线速交换； 2) 学习端口连接的机器的MAC地址，写入地址表，地址表的大小（一般两种表示方式：一为BEFFER RAM，一为MAC表项数值），地址表大小影响交换机的接入容量； 3) 还有一个就是二层交换机一般都含有专门用于处理数据包转发的ASIC（Application specific Integrated Circuit, 专用集成电路）芯片，因此转发速度可以做到非常快。由于各个厂家采用ASIC不同，直接影响产品性能。,三层交换机,三层交换机的工作过程。 使用IP的设备A-三层交换机-使用IP的设备B 比如A要给B发送数据，已知目的IP，那么A就用子网掩码取得网络地址，

32、判断目的IP是否与自己在同一网段。如果在同一网段，但不知道转发数据所需的MAC地址，A就发送一个ARP请求，B返回其MAC地址，A用此MAC封装数据包并发送给交换机，交换机起用二层交换模块，查找MAC地址表，将数据包转发到相应的端口。 如果目的IP地址显示不是同一网段的，那么A要实现和B的通讯，在流缓存条目中没有对应MAC地址条目，就将第一个正常数据包发送向一个缺省网关，这个缺省网关一般在操作系统中已经设好，对应第三层路由模块，所以可见对于不是同一子网的数据，最先在MAC表中放的是缺省网关的MAC地址；然后就由三层模块接收到此数据包，查询路由表以确定到达B的路由，将构造一个新的帧头，其中以缺省

33、网关的MAC地址为源MAC地址，以主机B的MAC地址为目的MAC地址。通过一定的识别触发机制，确立主机A与B的MAC地址及转发端口的对应关系，并记录进流缓存条目表，以后的A到B的数据，就直接交由二层交换模块完成。这就通常所说的一次路由多次转发。,三层交换机性能参数,由硬件结合实现数据的高速转发。这就不是简单的二层交换机和路由器的叠加，三层路由模块直接叠加在二层交换的高速背板总线上，突破了传统路由器的接口速率限制，速率可达几十Gbit/s。算上背板带宽，都是三层交换机性能的两个重要参数。 注：简洁的路由软件使路由过程简化。大部分的数据转发，除了必要的路由选择交由路由软件处理，其他都是由二层模块高

34、速转发，路由软件大多都是经过处理的高效优化软件，并不是简单照搬路由器中的软件。,二层和三层交换机的选择,二层交换机用于小型的局域网络，在小型局域网中，广播包影响不大，二层交换机的快速交换功能、多个接入端口和低谦价格为小型网络用户提供了很完善的解决方案。 路由器的优点在于接口类型丰富，支持的三层功能强大，路由能力强大，适合用于大型的网络间的路由，它的优势在于选择最佳路由，负荷分担，链路备份及和其他网络进行路由信息的交换等等路由器所具有功能。 三层交换机的最重要的功能是加快大型局域网络内部的数据的快速转发，加入路由功能也是为这个目的服务的。如果把大型网络按照部门，地域等等因素划分成一个个小局域网，

35、这将导致大量的网际互访，单纯的使用二层交换机不能实现网际互访；如单纯的使用路由器，由于接口数量有限和路由转发速度慢，将限制网络的速度和网络规模，采用具有路由功能的快速转发的三层交换机就成为首选。 一般来说，在内网数据流量大，要求快速转发响应的网络中，如全部由三层交换机来做这个工作，会造成三层交换机负担过重，响应速度受影响，将网间的路由交由路由器去完成，充分发挥不同设备的优点，不失为一种好的组网策略。,Server,中心交换机 三层交换机,划分VLAN 192.168.20.1,划分VLAN 192.168.30.1,划分VLAN 192.168.40.1,三层交机连接示意图,可网管型交换机,可

36、网管交换机可以通过以下几种途径进行管理：通过RS-232 串行口（或并行口）管理、通过网络浏览器管理和通过网络管理软件管理。 1 通过串口管理 可网管交换机附带了一条串口电缆，供交换机管理使用。先把串口电缆的一端插在交换机背面的串口里，另一端插在普通电脑的串口里。然后接通交换机和电脑电源。在Windows 98和Windows 2000里都提供了“超级终端”程序。打开“超级终端”，在设定好连接参数后，就可以通过串口电缆与交换机交互了 这种方式并不占用交换机的带宽，因此称为“带外管理”（Out of band）。(具体的操作方式及命令需要参照说明书） 2 通过Web管理 可网管交换机可以通过We

37、b（网络浏览器）管理，但是必须给交换机指定一个IP地址。这个IP地址除了供管理交换机使用之外，并没有其他用途。在默认状态下，交换机没有IP地址，必须通过串口或其他方式指定一个IP地址之后，才能启用这种管理方式。 使用网络浏览器管理交换机时，交换机相当于一台Web服务器，只是网页并不储存在硬盘里面，而是在交换机的NVRAM里面，通过程序可以把NVRAM里面的Web程序升级。当管理员在浏览器中输入交换机的IP地址时，交换机就像一台服务器一样把网页传递给电脑，此时给你的感觉就像在访问一个网站一样， 这种方式占用交换机的带宽，因此称为“带内管理”（In band）。,网管型交换机（图),3 通过网管软

38、件管理 可网管交换机均遵循SNMP协议（简单网络管理协议），SNMP协议是一整套的符合国际标准的网络设备管理规范。凡是遵循SNMP协议的设备，均可以通过网管软件来管理。你只需要在一台网管工作站上安装一套SNMP网络管理软件，通过局域网就可以很方便地管理网络上的交换机、路由器、服务器等。它也是一种带内管理方式。 可网管交换机主要用途 用于网络流量控制，划分VLAN及控制其他电脑，比如在学校，老师通过交换机控制已登录的学生电脑。,交换机的安装配置,安装交换机和安装集线器一样，有堆叠式连接，共享式级联方式连接，如果没有特殊需要，一般交换机需配置接上双绞线就可以正常使用，如果需要配置某个VLAN端口，

39、如打开或关闭，划分VLAN端口，设置某个VLAN地址，就需要配置，不同品牌的交换机配置各不相同，需要参考说明书，配置完毕后需要重启交换机才能生效。,路由器 （Router）,一、概述 是一种典型的网络层设备，它在两个局域网之间按帧传输数据，在OSI/RM之间称为中介系统，完成网络层中继第三层任务，路由器负责两个局域网的网络层按帧传输数据转发帧时需要改变帧中的地址。 二、工作原理和作用 主要用于连接多个逻辑上分开的网络，即从一个子网络到另一个子网，可以用于Internet互联网接入。 三、工作原理 为每个数据帧寻找一条最佳网络传输路径，并将该数据的有效地址传输到目的地址，为了实现这一功能在路由器

40、中保存着各种传输路径的相关数据-路由表，供路由器选择使用。 注：路由器除了上述功能外，其实还具有“网络流量控制功能”。,四、路由表,分类：静态路由表和动态路由表 1、静态路由表：是由系统管理员事先设定好的路由表，一般在系统安装时就根据网络配置预先决定， 不随网络结构的改变而改变。 2、动态路由表：是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路由协义提供功能，自动学习和记忆网络的运行情况，在需要时，自动调整数据帧传输的最佳路径。,五、类型,1接入路由器 也可以称着为宽带路由器， 接入路由器连接家庭或ISP内的小型企业客户。一般都提供SLIP或PPP连接，还支持PPTP和IPSec

41、等虚拟私有网络协议。这些协议要能在每个端口上运行。如ADSL技术，防火墙、带宽控制和管理等功能，具备快速转发能力，灵活的网络管理和丰富的网络状态等特点。多数宽带路由器针对中国宽带应用优化设计，可满足不同的网络流量环境，具备满足良好的电网适应性和网络兼容性。多数宽带路由器采用高度集成设计，集成10/100Mbps宽带以太网WAN接口、并内置多口10/100Mbps自适应交换机，方便多台机器连接内部网络与Internet，可以广泛应用于家庭、学校、办公室、网吧、小区接入、政府、企业等场合。,2企业级路由器,企业或校园级路由器连接许多终端系统，其主要目标是以尽量便宜的方法实现尽可能多的端点互连，并且

42、进一步要求支持不同的服务质量。要求企业级路由器有效地支持广播和组播。企业网络还要处理历史遗留的各种LAN技术，支持多种协议，包括IP、IPX和Vine。它们还要支持防火墙、包过滤以及大量的管理和安全策略以及VLAN。,3、多WAN路由器,双WAN路由器具有物理上的2个WAN口作为外网接入，这样内网电脑就可以经过双WAN路由器的负载均衡功能同时使用2条外网接入线路，大幅提高了网络带宽。当前双WAN路由器主要有“带宽汇聚”和“一网双线”的应用优势。,4个WAN接口，1个LAN接口,2个WAN接口，3个LAN接口,4、无线路由器,无线路由器就是带有无线覆盖功能的路由器，它主要应用于用户上网和无线覆盖

43、。市场上流行的无线路由器一般都支持专线xdsl/ cable，动态xdsl，pptp四种接入方式，它还具有其它一些网络管理的功能，如dhcp服务、nat防火墙、mac地址过滤等等功能。 无线路由器与无线AP的区别 无线路由器：无线路由器是单纯型AP与宽带路由器的一种结合体；它借助于路由器功能，可实现家庭无线网络中的Internet连接共享，实现ADSL和小区宽带的无线共享接入 ，另外，无线路由器可以把通过它进行无线和有线连接的终端都分配到一个子网，这样子网内的各种设备交换数据就非常方便。 可以这样说，无线路由器就是AP、路由功能和交换机的集合体，支持有线无线组成同一子网，直接接上MODEM。而

44、无线AP相当于一个无线交换机，接在有线交换机或路由器上，为跟它连接的无线网卡从路由器那里分得IP。,无线路由器（图）,无线路由器,台式机无线网卡,笔记本无线网卡,无线网络应用,路由器与光纤收发机连接,相关名词解释,一、DHCP 称为动态主机设置协议（Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP）是一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作，主要有两个用途：给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址给用户给内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。,DHCP 的工作原理,根据客户端是否第一次登录网络，DHCP 的工作形式会有所不同。 第一次登录的时候：

45、寻找 Server。当 DHCP 客户端第一次登录网络的时候，也就是客户发现本机上没有任何 IP 数据设定，它会向网络发出一个 DHCP DISCOVER 封包。因为客户端还不知道自己属于哪一个网络，所以封包的来源地址会为 0.0.0.0 ，而目的地址则为 255.255.255.255 ，然后再附上 DHCP discover 的信息，向网络进行广播。 在 Windows 的预设情形下，DHCP discover 的等待时间预设为 1 秒，也就是当客户端将第一个 DHCP discover 封包送出去之后，在 1 秒之内没有得到响应的话，就会进行第二次 DHCP discover 广播。若一

46、直得不到响应的情况下，客户端一共会有四次 DHCP discover 广播(包括第一次在内)，除了第一次会等待 1 秒之外，其余三次的等待时间分别是 9、13、16 秒。如果都没有得到 DHCP 服务器的响应，客户端则会显示错误信息，宣告 DHCP discover 的失败。之后，基于使用者的选择，系统会继续在 5 分钟之后再重复一次 DHCP discover 的过程。,提供 IP 租用地址。当 DHCP 服务器监听到客户端发出的 DHCP discover 广播后，它会从那些还没有租出的地址范围内，选择最前面的空置 IP ，连同其它 TCP/IP 设定，响应给客户端一个 DHCP OFFE

47、R 封包。 由于客户端在开始的时候还没有 IP 地址，所以在其 DHCP discover 封包内会带有其 MAC 地址信息，并且有一个 XID 编号来辨别该封包，DHCP 服务器响应的 DHCP offer 封包则会根据这些资料传递给要求租约的客户。根据服务器端的设定，DHCP offer 封包会包含一个租约期限的信息。 接受 IP 租约。如果客户端收到网络上多台 DHCP 服务器的响应，只会挑选其中一个 DHCP offer 而已(通常是最先抵达的那个)，并且会向网络发送一个DHCP request广播封包，告诉所有 DHCP 服务器它将指定接受哪一台服务器提供的 IP 地址。 同时，客户

48、端还会向网络发送一个 ARP 封包，查询网络上面有没有其它机器使用该 IP 地址；如果发现该 IP 已经被占用，客户端则会送出一个 DHCPDECLIENT 封包给 DHCP 服务器，拒绝接受其 DHCP offer ，并重新发送 DHCP discover 信息。 事实上，并不是所有 DHCP 客户端都会无条件接受 DHCP 服务器的 offer ，尤其这些主机安装有其它 TCP/IP 相关的客户软件。客户端也可以用 DHCP request 向服务器提出 DHCP 选择，而这些选择会以不同的号码填写在 DHCP Option Field 里面： 换一句话说，在 DHCP 服务器上面的设定，

49、未必是客户端全都接受，客户端可以保留自己的一些 TCP/IP 设定。而主动权永远在客户端这边。 租约确认。当 DHCP 服务器接收到客户端的 DHCP request 之后，会向客户端发出一个 DHCPACK 响应，以确认 IP 租约的正式生效，也就结束了一个完整的 DHCP 工作过程。,DHCP 发放流程第一次登录之后： 一旦 DHCP 客户端成功地从服务器哪里取得 DHCP 租约之后，除非其租约已经失效并且 IP 地址也重新设定回 0.0.0.0 ，否则就无需再发送 DHCP discover 信息了，而会直接使用已经租用到的 IP 地址向之前之 DHCP 服务器发出 DHCP reque

50、st 信息，DHCP 服务器会尽量让客户端使用原来的 IP 地址，如果没问题的话，直接响应 DHCPack 来确认则可。如果该地址已经失效或已经被其它机器使用了，服务器则会响应一个 DHCPNACK 封包给客户端，要求其从新执行 DHCP discover。 至于 IP 的租约期限却是非常考究的，并非如我们租房子那样简单， 以 NT 为例子：DHCP 工作站除了在开机的时候发出 DHCP request 请求之外，在租约期限一半的时候也会发出 DHCP request ，如果此时得不到 DHCP 服务器的确认的话，工作站还可以继续使用该 IP ；当租约期过了87.5%时，如果客户机仍然无法与当

51、初的DHCP服务器联系上，它将与其它DHCP服务器通信。如果网络上再没有任何DHCP服务器在运行时，该客户机必须停止使用该IP地址，并从发送一个Dhcpdiscover数据包开始，再一次重复整个过程。要是您想退租，可以随时送出 DHCPRELEASE 命令解约，就算您的租约在前一秒钟才获得的。,跨网络的 DHCP 运作 从前面描述的过程中，我们不难发现：DHCDISCOVER 是以广播方式进行的，其情形只能在同一网络之内进行，因为 router 是不会将广播传送出去的。但如果 DHCP 服务器安设在其它的网络上面呢？由于 DHCP 客户端还没有 IP 环境设定，所以也不知道 Router 地址

52、，而且有些 Router 也不会将 DHCP 广播封包传递出去，因此这情形下 DHCP DISCOVER 是永远没办法抵达 DHCP 服务器那端的，当然也不会发生 OFFER 及其它动作了。要解决这个问题，我们可以用 DHCP Agent (或 DHCP Proxy )主机来接管客户的 DHCP 请求，然后将此请求传递给真正的 DHCP 服务器，然后将服务器的回复传给客户。这里，Proxy 主机必须自己具有路由能力，且能将双方的封包互传对方。 若不使用 Proxy，您也可以在每一个网络之中安装 DHCP 服务器，但这样的话，一来设备成本会增加，而且，管理上面也比较分散。当然喽，如果在一个十分大

53、型的网络中，这样的均衡式架构还是可取的。端视您的实际情况而定了。,二、DNS,DNS 是域名系统 (Domain Name System) 的缩写，该系统用于命名组织到域层次结构中的计算机和网络服务。在Internet上域名与IP地址之间是一对一（或者多对一）的，域名虽然便于人们记忆，但机器之间只能互相认识IP地址，它们之间的转换工作称为域名解析，域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成，DNS就是进行域名解析的服务器。 DNS 命名用于 Internet 等 TCP/IP 网络中，通过用户友好的名称查找计算机和服务。当用户在应用程序中输入 DNS 名称时，DNS 服务可以将此名称解析为与之相

54、关的其他信息，如 IP 地址。因为，你在上网时输入的网址，是通过域名解析系统解析找到了相对应的IP地址，这样才能上网。其实，域名的最终指向是IP。 例：当我们在上网的时候，通常输入的是如： 这样子的网址，其实这就是一个域名，而我们计算机网络上的计算机彼此之间只能用IP地址才能相互识别。再如，我们去一WEB服务器中请求一WEB页面，我们可以在浏览器中输入网址或者是相应的IP地址，例如我们要上新浪网，我们可以在IE的地址栏中输入： 也可输入这样子 202.108.33.32 的IP地址，但是这样子的IP地址我们记不住或说是很难记住，所以有了域名的说法，这样的域名会让我们容易的记住。,三、网关,1、

55、概述 网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在传输层上以实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。 网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。在使用不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器。与网桥只是简单地传达信息不同，网关对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求。同时，网关也可以提供过滤和安全功能。大多数网关运行在OSI 7层协议的顶层-应用层。,2、什么是网关,大家都知道，从一个房间走到另一个房间，必然要经过一扇门。同样，从一个网络向另一个网络发送信

56、息，也必须经过一道“关口”，这道关口就是网关。顾名思义，网关(Gateway)就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。,3、网关分类,在OSI中，网关有两种：一种是面向连接的网关，一种是无连接的网关。当两个子网之间有一定距离时，往往将一个网关分成两半，中间用一条链路连接起来，我们称之为半网关。 注：按照不同的分类标准，网关也有很多种。TCP/IP协议里的网关是最常用的，在这里我们所讲的“网关”均指TCP/IP协议下的网关。 例：网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。比如有网络A和网络B，网络A的IP地址范围为“192.168.1.1192. 168.1.254”，子网掩码为255.255

57、.255.0；网络B的IP地址范围为“192.168.2.1192.168.2.254”，子网掩码为255.255.255.0。在没有路由器的情况下，两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的，即使是两个网络连接在同一台交换机(或集线器)上，TCP/IP协议也会根据子网掩码(255.255.255.0)判定两个网络中的主机处在不同的网络里。而要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中，就把数据包转发给它自己的网关，再由网关转发给网络B的网关，网络B的网关再转发给网络B的某个主机(如附图所示)。网络B向网络A转发数据包的过程。 所以说，只有设置

58、好网关的IP地址，TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。那么这个IP地址是哪台机器的IP地址呢？网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址，具有路由功能的设备有路由器、启用了路由协议的服务器(实质上相当于一台路由器)、代理服务器(也相当于一台路由器)。,4、默认网关,就好像一个房间可以有多扇门一样，一台主机可以有多个网关。默认网关的意思是一台主机如果找不到可用的网关，就把数据包发给默认指定的网关，由这个网关来处理数据包。现在主机使用的网关，一般指的是默认网关。,5、ARP,概述 ARP，即地址解析协议，通过遵循该协议，只要我们知道了某台机器的IP地址，即可以知道其物理地址。在TCP

59、/IP网络环境下，每个主机都分配了一个32位的IP地址，这种互联网地址是在网际范围标识主机的一种逻辑地址。为了让报文在物理网路上传送，必须知道对方目的主机的物理地址。这样就存在把IP地址变换成物理地址的地址转换问题。以以太网环境为例，为了正确地向目的主机传送报文，必须把目的主机的32位IP地址转换成为48位以太网的地址。这就需要在互连层有一组服务将IP地址转换为相应物理地址，这组协议就是ARP协议。,工作原理,TCP/IP协议的电脑里都有一个ARP缓存表，表里的IP地址与MAC地址是一一对应的。 以主机A（192.168.1.5）向主机B（192.168.1.1）发送数据为例。当发送数据时，主机A会在自己的ARP缓存表中寻找是否有目标IP地址。如果找到了，也就知道了目标MAC