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1、交换机/路由器的配置与管理,项目二:网络设备基础及其仿真软件,学习目标,了解网络设备的基本组成及其启动过程 熟悉交换机与路由器产品,掌握网络设备的不同连接方式 掌握网络设备的命令模式及命令技巧 了解网络模拟器的作用,掌握模拟器Cisco Packet Tracer的安装使用,项目分析,当网络按照拓扑规划好,就要使用交换机和路由器等网络设备进行网络接入,本项目就是认识网络设备,掌握其组成、特性,掌握网络设备的不同连接方式,理解网络设备的命令模式,掌握其命令技巧。同时研究如何用最简单,最有效的方式对网络的实现和调配进行测试,这就需要我们利用模拟软件进行项目仿真了。,任务一 认识网络设备,任务描述:
2、 在实际的网络连接中,我们主要使用的网络设备是交换机和路由器,交换机来完成局域网的数据的接入和传输,并把数据提交给因特网的接入设备,即路由器,遍布世界各地的数以万计的路由器构成了因特网的骨干网络,从而使得各个分支的网络能够实现互联互通。本次任务就是认识交换机和路由器的组成、功能和分类,并熟悉交换机和路由器产品。,(一)交换机,1交换机简介 通常我们所说的交换机指的是二层交换机,它属于数据链路层设备,能识别数据包中的MAC地址信息,并通过解析数据帧中的目的主机的MAC地址,根据MAC地址进行转发,并将这些MAC地址与对应的端口记录建立一个地址映射表。 三层交换机是带路由功能的交换机,可工作在OS
3、I的第3层,即网络层,也可工作在第2层。三层交换机作为三层设备使用时相当于一个多接口的路由器。三层交换机能根据IP地址转发数据包。,2交换机的组成,锐捷交换机的软件部分主要是RGNOS操作系统。 硬件主要包含CPU、端口和存储介质。 交换机的端口主要有以太网(Ethernet)端口、快速以太网(Fast Ethernet)端口、吉比特以太网(Gigabit Ethernet)端口和控制台端口。 存储介质主要有只读储存设备(ROM)、闪存(Flash)、随机存储器(RAM)。 ROM相当于计算机的BIOS,交换机加电启动时,首先运行ROM中的程序,对交换机硬件的自检并引导启动RGNOS。该存储器
4、内的程序在系统断电时不会丢失。 Flash相当于PC的硬盘,但速度要快得多,可通过写入新版本的RGNOS来实现对交换机的升级。交换机的启动配置文件(startup-config)也保存在Flash中。 RAM相当于计算机的内存,交换机的当前配置信息(running-config)保存在RAM中,其内容在系统断电时将完全丢失。,3交换机产品简介,目前市场上比较流行的的交换机厂商有CISCO、华为、H3C,锐捷以及神州数码等。,锐捷网络交换机产品线,(二)路由器,1路由器的组成 路由器是网络层设备,它实际上是一台特殊的计算机,也是由硬件和软件两部分构成。路由器的硬件主要由中央处理器(CPU)、存储
5、器和一些接口所组成。 其接口主要有以太网口或快速以太网接口、串口、FDDI、令牌环等; 软件部分主要是指路由器的操作系统,对锐捷来说其路由器的操作系统名称也是RGNOS。,1路由器的组成,(1)CPU 在低端的路由器中其CPU负责交换路由表、路由表查表以及转发数据包。在路由器中,CPU的性能直接影响路由器的吞吐量(路由表查找时间)和路由计算能力。在高端的路由器中,通常数据包的转发和相表工作由专用的ASIC芯片完成,CPU只负责实现路由协议、计算路由以及分发路由表。,1路由器的组成,(2)存储器 路由器的存储介质主要有ROM、FLASH(闪存)、DRAM(动态随机存储器)和NVRAM: ROM:
6、与计算机中的ROM相似,主要用于系统的初始化等。它保存着路由器系统加电自检代码(POST),引导(启动)软件以及一个简化版的操作系统。 FLASH:相当于计算机的硬盘,主要用于保存RGNOS软件,维持路由器的正常工作。 RAM:相当于计算机中的RAM,主要用于暂时存放系统运行期间的数据,包括路由表项目、ARP缓冲项目、日志项目和队列中排队等待发送的数据包,以及运行中的配置文件(running-config)、正在执行的代码、操作系统程序和一些临时数据。 NVRAM:主要用来保存启动配置文件(startup-config),故其存储容量较小。,1路由器的组成,(3)接口 配置端口。 局域网接口。
7、 广域网接口 注:接口编号和命名: 在路由器中,每个接口都有自己的名字和编号,一个接口的全名由它的类型标识以及至少一个数字构成,编号从0开始。对那些接口已固定下来的路由器,在接口的全名中,就只有一个数字,而且根据它们在路由器中的物理顺序进行编号。例如,Ethernet l是第2个以太网接口的名称;而Serial 0是第1个串口的名称。若路由器支持模块扩充,那么一个接口的全名至少应包含两个数字,中间用一个正斜杠“/”分隔。其中,第一个数字代表插槽编号,接口处理器卡将安装在这个插槽上;第二个数字代表接口处理器的端口编号。比如在RG R1700路由器中,Fast Ethernet 1/0代表位于1号
8、槽上的第一个快速以太网接口,2路由器的功能,路由器主要有两个作用:连通不同网络和进行路由选择。选择畅通、快捷的线路,能大大提高通信速度、减轻网络系统通信负荷、节约网络系统资源、提高网络系统畅通率,从而让网络系统发挥出更大的效益来,3路由器的分类,接入路由器:连接家庭或ISP内的小型企业客户。 企业级路由器:以尽量便宜的方法实现尽可能多的端点互联,并且进一步要求支持不同的服务质量。 骨干级路由器:实现企业级网络的互联。,4路由器产品简介,任务二 网络设备的配置方式,任务描述: 对于大型的校园网络,需要在不同的位置放置多台交换机,并在网络的出口放置路由器,如果校园网络涉及多个校区,还要考虑使用多台
9、路由器进行网络互联。对于网络中的这些网络设备,当网络管理员进行调配或者管理时,如果去网络设备所在的物理位置一台台配置管理,很不方便,那网络设备的配置管理,有没有其他有效的远程方式呢?,要实现对交换机的配置,就要通过计算机登录连接到交换机上。对交换机的访问常通过以下方式进行: (1)通过计算机COM口与交换机Console口直接相连进行管理; (2)通过Telnet对交换机进行远程管理; (3)通过Web对交换机进行远程管理;,(一)本地配置方式,1、物理连接 使用Console线。线的一端是RJ-45水晶头,用来连接交换机的console口,另一端是DB-9适配器,用来连接计算机的COM口。
10、2、软件配置 物理连接好了之后,在PC上运行超级终端仿真程序(如hypertrm或者SecureCRT) ,即可实现将PC仿真成交换机的一个终端,从而实现对交换机的访问和配置。,远程配置方式,1、Telnet方式 在PC中执行Telnet命令来登录连接交换机,可同时利用Telnet命令来登录多台交换机,实现对多台交换机的访问和配置,这样,网络管理员在进行配置管理或者维护时,就不需要到交换机所在位置进行了 2、Web方式 除了可以利用Telnet远程登录的方式来远程管理交换机以外,还可以通过浏览器来对交换机进行管理。与Telnet远程登录一样,在通过浏览器登录交换机前,必须通过Console控制
11、口设置完成交换机的管理IP地址和登录密码后才能进行。,任务三 网络设备的基础配置,任务描述: 掌握了网络设备的配置方式,就要学习如何启动网络设备,了解网络设备内部软件系统RGNOS,并掌握网络设备模式的切换及不同模式下的功能,熟悉RGNOS的使用技巧,为将来网络设备的管理维护做好准备。,(一)网络设备的加电启动,从设备加电到正常工作,大致将分为以下几个阶段: 开机自检(POST):打开电源开关后,首先进行初始化,即初始化控制映象的物理内存、CPU寄存器,包括数量、速度等参数,同时检测CPU、DRAM和保存文件系统的flash设备; 装载RGNOS软件映像:开机自检后,如果设备正常,将执行系统软
12、件引导程序,从特定的位置读取包含RGNOS软件的映像,初始化交换机或路由器的操作系统。 加载设备配置文件:设备配置文件包含了执行网络操作系统所需的详细信息。操作系统映像装载完成后,网络设备按照指定的位置顺序查找配置文件,并加载应用找到的配置文件。,(二)网络设备的RGNOS,RGNOS(Red-Giant Network Operating System)是锐捷系列网络设备所使用的操作系统,路由器和交换机所使用的操作系统都基于相同的内核和shell。,1、工作模式,用户模式:只允许使用一些数量有限的基本监控命令,是访问网络设备的最低级的格式,允许用户检查大部分网络设备可配置组件的状态,了解路由
13、选择表的内容和进行基本的无破坏性的网络故障排除。但是不能在用户模式中改变网络设备的配置,也不能查看网络设备配置文件的内容。建议在不作配置时使用这种模式来。 特权模式:允许使用所有的命令对设备进行配置与管理,可以完全访问网络设备。在特权模式中,可以使用所有的命令。通常特权模式需要使用口令进行保护,只有通过认证的用户才允许进入特权模式。,命令模式,2、RGNOS使用技巧,(1)获得帮助 (2)简写命令 (3)使用历史命令 (4)理解提示信息,任务四 仿真软件的安装使用,任务描述: 当我们完成了网络架构的设计之后,就要对设计出的拓扑进行验证测试,看看是不是能达到我们预期的效果,如果这时候用真实的设备
14、进行测试的话,一方面要在设备的采购安装好之后才能进行,时间上需要等待;另一方面如果测试过程中出现问题,对设备甚至拓扑需要进行更改,会造成资金浪费和工期延长。这些都不是我们期望的。,(一)Packet Tracer简介,Packet Tracer是CISCO的官方模拟器,设备提供了路由器,交换机,无线设备,各种终端,可以自己添加模块,有模拟的电源开关,接近真实的设备,搭建拓扑方便,甚至可以自己建立一个WEB站点,DNS服务器,DHCP服务器,还有不错的报文分析,可以仿真各种设备互联互通,刚开始接触仿真实验还是很好的选择。当然它也有些命令不能模拟,例如做VTP修剪的实验的时候,vtp pruning就不能模拟。其他的模拟软件如Boson Netsim、dynamipsGUI用来做仿真实验也不错。,(二)Packet Tracer的使用,1设备的选择与连接 2对设备进行编辑 3实时模式和模拟模式 4设备管理,