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实施准备

实施准备. 网络设备 网络规划 锐捷网络实验室使用. 实施准备 — 网络互联设备. 教学目标. 通过本章学习使学员能够： 1 、掌握网络传输介质应用场合及特点； 2 、掌握集线器、交换机及路由器之间的区别及应用场合； 3 、精通二层交换机功能原理和特点； 4 、熟悉路由器、三层交换机应用场合及特点； 5 、了解防火墙、 IDS 、 IPS 等安全设备应用场合及特点。. 主要内容. 网络传输介质互联设备 数据链路层互联设备 物理层设备 网络层互联设备 应用层互联设备. 课程议题. 网络传输介质互联设备. 网络传输介质 - 双绞线. 线序标准：

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Presentation Transcript

  1. 实施准备 • 网络设备 • 网络规划 • 锐捷网络实验室使用

  2. 实施准备—网络互联设备

  3. 教学目标 • 通过本章学习使学员能够： 1、掌握网络传输介质应用场合及特点； 2、掌握集线器、交换机及路由器之间的区别及应用场合； 3、精通二层交换机功能原理和特点； 4、熟悉路由器、三层交换机应用场合及特点； 5、了解防火墙、IDS、IPS等安全设备应用场合及特点。

  4. 主要内容 • 网络传输介质互联设备 • 数据链路层互联设备 • 物理层设备 • 网络层互联设备 • 应用层互联设备

  5. 课程议题 网络传输介质互联设备

  6. 网络传输介质-双绞线 • 线序标准： • 568A 白绿、绿、白橙、兰、白兰、橙、白棕、棕 • 568B 白橙、橙、白绿、兰、白兰、绿、白棕、棕 • 线缆种类 • 交叉线 相同设备类型接口使用交叉线 • 直连线 不同设备类型接口使用直连线 • 有效线缆长度 • 100米 • 智能MDI/MDIX不需要知道电缆另一端为MDI还是MDIX设备两种电缆（普通、交叉）都可连接交换机、集线器或NIC设备。 • 消除由于电缆配错引起的连接错误简化10/100M网络安装维护，降低开销。

  7. 光纤中心是光传播的玻璃芯 芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，以使光纤保持在芯内。 再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。 光纤分为单模光纤和多模光纤 保护层 核心线缆 保护层 网络传输介质-光纤 光柱 光线结构示意图

  8. 网络传输介质-光纤 FC－PC型光尾纤接头外形图 SC－PC型光尾纤接头外形图 ST-PC型光尾纤接头外形图 FC/PC－SC/PC型光尾纤外形图

  9. 网络传输介质续

  10. 课程议题 物理层互联设备

  11. 共享式以太网 听 PC B PC A • 工作机制 • CSMA/CD：载波侦听、多路访问、冲突检测 数据 空闲 PC D PC C 当PCA要发一个数据包给PCD的时候,首先PCA要先听HUB的链路上是否有数据在跑,如果有那么PCA等待,如果没有那么PCA将数据包发出.这样的做法是由于HUB上的链路是共享的,所以采用了发数据包之前先进行冲突检测的方法,那么我们称为CSMA/CD.

  12. 冲突域 随机秒数 物理层设备—集线器 PC A PC B 听 数据 冲突 PC C PC D 听 数据 现在的情况是PCA和PCC都要发数据,但是两人刚才都检测到HUB上是空闲的.那么两人都发.结果发生了冲突.两人都同时启动BACK OFF动作.随机的生成一个秒数,再发数据包.如果再与其他PC发送的数据包冲突.那么再次BACK OFF,BACK OFF一共可进行15次.

  13. 物理层设备-集线器 • 功能 • 负责在两个节点的物理层上按比特传递信息，完成信号的整形、放大和复制功能，以此来延长网络的长度。 • 特点： • 所有用户共享10M带宽 • 任何用户发送数据时，所有用户都可以接收到 • 在某一时刻只允许一个用户传输数据

  14. 课程议题 数据链路层互联设备

  15. 网络适配器（Adapter） • 网络适配器（网卡） • 网络适配器属于数据链路层设备 • MAC地址 • 每个网卡芯片都会烧录一个全球唯一的MAC地址 • 网卡速率 • 10、100、1000M自适应 • 双工模式 • 支持全双工、半双式、自适应

  16. 数据链路层设备—以太网交换机 • 特点 • 以太网交换机是一种具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的网络产品。 • 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。

  17. A 交换机MAC地址表学习（一） MAC 地址表 B F0/1 F0/3 0260.8c01.1111 0260.8c01.3333 C D F0/2 F0/4 0260.8c01.2222 0260.8c01.4444 交换机初始化时MAC地址表是空的。

  18. A D C B 交换机MAC地址表学习（二） MAC 地址表 F0/1: 0260.8c01.1111 F0/1 F0/3 0260.8c01.1111 0260.8c01.3333 F0/2 F0/4 0260.8c01.2222 0260.8c01.4444 主机之间互相发送数据，交换机会学习数据帧的源MAC地址。

  19. D A C B 交换机帧转发原理（一） • 已知单播帧 • 过滤操作Filtering MAC地址表 F0/1: 0260.8c01.1111 F0/2: 0260.8c01.2222 F0/3: 0260.8c01.3333 F0/4: 0260.8c01.4444 F0/1 F0/3 0260.8c01.1111 0260.8c01.3333 X X F0/2 F0/4 0260.8c01.2222 0260.8c01.4444

  20. D A C B 交换机帧转发原理（二） • 未知单播帧，广播帧： • 执行广播操作Flooding(泛洪) MAC 地址表 F0/1: 0260.8c01.1111 F0/2: 0260.8c01.2222 F0/3: 0260.8c01.3333 F0/4: 0260.8c01.4444 0260.8c01.1111 0260.8c01.3333 F0/1 F0/3 F0/2 F0/4 0260.8c01.2222 0260.8c01.4444

  21. 4 冲突域与广播域 1 2 3 四个冲突域、一个广播域

  22. 转发方式 • 交换机的三种转发方式 • 直通式 • 存储转发式 • 无碎片直通式（更高级的直通式转发）

  23. 直通式 • 直通式（Cut Through）方式处理过程 • 在输入端口检测到一个数据包后，只检查其包头，取出目的地址，通过内部的地址表确定相应的输出端口，然后把数据包转发到输出端口．这样就完成了交换。因为它只检查数据包的包头（通常只检查14个字节）。

  24. Cut存储转发式 • 存储转发（Store and Forward）处理过程 • 是计算机网络领域使用得最为广泛的技术之一，在这种工作方式下．交换机的控制器先缓存输入到端口的数据包，然后进行CRC校验，滤掉不正确的帧，确认包正确后，取出目的地址，通过内部的地址表确定相应的输出端口，然后把数据包转发到输出端口。

  25. 无碎片直通式 • 无碎片直通（Fragment Free Through）过程 • 是介于直通式和存储转发式之间的一种解决方案，它检查数据包的长度是否够64 Bytes（512bit）如果小于64 Bytes，说明该包是碎片（即在信息发送过程中由于冲突而产生的残缺不全的帧），则丢弃该包，如果大于64 Bytes，则发送该包。该方式的数据处理速度比存储转发方式快，但比直通式慢。

  26. 交换机互连方式 • 级联： • 交换机之间利用以太网接口连接起来 • 扩展网络范围 • 单链路带宽瓶颈 • 延时大 • 堆叠: • 通过堆叠线缆将交换机的背板连接起来，扩大级联带宽 • 堆叠线缆短（1米） • 解决带宽瓶颈（单链路1G或更大） • 延时小 • 统一管理

  27. 堆叠－菊花链 链路带宽1G 锐捷交换机支持最多8台交换机堆叠

  28. 堆叠-主从式 链路带宽2.66G

  29. 交换机性能参数 • 背板带宽 • 24X100MX2＝4.8G • S2126G 12.8G • 包转发率 • S2126G 6.6MPPS • MAC地址表大小 • 8K • 线速交换 • 1,000Mbps/8bit/(64 + 8 + 12)byte=1,488,095pps

  30. 课程议题 网络层互联设备

  31. 10.1.1.0 172.16.1.0 什么是路由 选择一个将数据包发往某个目标网段或主机的路径就是路由的过程。

  32. 路由器的功能 • 作用 • 实现不同IP网段主机间的相互访问 • 实现不同通信协议网段主机间的相互访问 • 不转发广播数据包 • 功能 • 基于IP地址的寻径和转发 • 不同通信协议的转换 • 特定IP数据包的分片和重组

  33. 路由器转发数据过程 1、路由器从接口收到数据包，读取数据包里的目的IP地址 2、根据目的IP地址信息查找路由表进行匹配 3、匹配成功后，按照路由表中转发信息进行转发 4、匹配失败，将数据包丢弃，并向源发送方反回错误信息报文 Packet 路由表 目的网段 转发方式 192.168.1.0 从F1口发出 192.168.2.0 从F2口发出 172.16.1.0 交给B

  34. 1.1.2.0 1.1.1.0 1.1.3.0 路由表的产生方式----直连路由 路由器会自动生成本路由器激活端口所在网段的路由条目

  35. 路由表的产生方式----静态路由 在简单拓扑结构的网络里，网络管理员手动输入路由条目。

  36. 路由表产生的方式----动态路由 • 动态路由协议学习到的路由 • 在大型网络环境下，依靠路由协议比如OSPF、RIP路由协议学习

  37. 路由器接口 • 配置接口 • Console口 • AUX口

  38. 路由器接口 • 局域网接口 • AUI接口 • RJ-45接口 • SC接口

  39. 路由器接口 • 广域网接口 • 高速同步串口 • 异步串口 • ISDN BRI端口

  40. 路由器的硬件连接 • 路由器与局域网的连接 • 100Mbps FastEthernet: • 100BaseTX----使用5类UTP或1类STP，传输100M，距离100米。 • 100BaseFX----使用光纤，传输100M，距离550米。

  41. 端接用户设备 DTE DTE DCE 服务提供商 路由器的硬件连接 • 路由器与局域网的连接 • 在DCE端必须配置时钟频率 • Router(config-if)#Clock rate 64000

  42. 路由器的硬件连接 • ISDN • ISDN BRI S/T • 必须外接NT1终端设备，再由NT1连接电话线 • ISDN BRI U • 已包含NT1终端设备，直接连接电话线

  43. 三层交换机 • 在逻辑上 • 三层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。 • 三层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： • 三层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 • 三层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

  44. 课程议题 应用层互联设备

  45. 应用层互联设备–防火墙 • 防火墙作用 • 一方面阻止来自因特网的对受保护网络的未授权或未验证的访问，另一方面允许内部网络的用户对因特网进行Web访问或收发E-mail等。 • 防火墙也可以作为一个访问因特网的权限控制关口，如允许组织内的特定的人可以访问因特网。 • 特点 • 现在的许多防火墙同时还具有一些其他特点，如进行身份鉴别，对信息进行安全（加密）处理等等。

  46. 防火墙 • 防火墙的工作模式 • 路由模式 • 网桥模式 • 防火墙的Internal内部网络 • External外部网络 • DMZ (demilitarized zone)非军事停火区 • 接口类型

  47. 防火墙应用

  48. IDS/IPS • IDS—入侵检测系统 • 对流经内网的数据根据既定的规则进行安全检测，如有安全事件则发出安全警告。 • 根据特征库的更新，可以检测出常见病毒、攻击、木马、系统漏洞 • IPS—入侵防御系统 • 对流经内网的数据根据既定的规则进行安全检测，对于非法数据包进行安全过滤，保证内网安全地接入外网。

  49. IDS应用 IDS典型应用图 IDS

  50. 课程回顾 • 网络传输介质互联设备 • 物理层设备 • 数据链路层互联设备 • 网络层互联设备 • 应用层互联设备

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