最新网络设备配置与管理-PPT演示文稿

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1、网络设备配置与管理（第2版）,课程简介,以Cisco设备为平台，以校园网络平台管理项目为中心，详细讲解网络设备在网络系统集中中的规划、实施管理和维护。 采用“工作导向、任务驱动”的案例教学方式，先给出任务目标，然后介绍为实现该目标所需的基本知识，通过案例详细介绍基本技能的应用。 各章中均设置了项目导入、具体操作任务和实训部分。,内容安排,认识网络 组建交换式小型办公网络 利用VLAN划分网络 提高交换式网络的可靠性 静态路由实现网络互联 利用RIP实现网络互联,内容安排,利用OSPF实现网络互联 利用路由器实现网络数据的筛选 实现内部网络与互联网的互访 广域网接入技术 其他接入技术 网络设备的

2、管理,第1章,认识网络,主要内容,项目导入 任务1 认识网络体系结构 任务2 认识常用网络设备 任务3 了解常用思科模拟器软件 任务4 初识Cisco Packet Tracer,项目导入,回顾网络体系结构的基本内容 了解计算机网络的常用设备 了解常用的思科模拟器软件 能够利用Cisco Packet Tracer模拟器搭建 网络拓扑。,任务1 认识网络体系结构,协议与分层 开放系统互连参考模型OSI/RM 描述了一个较完整的网络体系结构，定义了系统的层次结 构、每层提供的服务及层间接口。 TCP/IP体系结构 描述了Internet体系结构。,1.2.1 OSI/RM模型,物理层 物理层是O

3、SI参考模型的最低层，其任务就是提供网络的物理连接，所以物理层建立在物理介质上，而不是逻辑上的协议和会话。 它提供的是机械和电气接口，主要包括电缆、物理端口和附属设备。 物理层提供的服务包括：物理连接、物理服务数据单元顺序化（接收物理实体收到的比特顺序，与发送物理实体所发送的比特顺序相同）和数据电路标识。,1.1.2 OSIRM模型各层的功能,数据链路层 数据链路层是建立在物理传输能力的基础上，以帧为单位传输数据，它的主要任务就是进行数据封装和数据链接的建立。 数据链路层的功能包括：数据链路连接的建立与释放、构成数据链路数据单元、数据链路连接的分裂、定界与同步、顺序和流量控制和差错的检测和恢复

4、等方面。,1.1.2 OSIRM模型各层的功能,网络层 网络层解决的是网络与网络之间，即网际的通信问题。 网络层的功能包括：建立和拆除网络连接、路径选择和中继、网络连接多路复用、分段和组块、服务选择和传输和流量控制。,1.1.2 OSIRM模型各层的功能,传输层 传输层解决的是数据在网络之间的传输质量问题 这一层主要涉及的是网络传输协议，它提供的是一套网络数据传输标准，如TCP协议。 传输层的功能包括：映像传输地址到网络地址、多路复用与分割、传输连接的建立与释放、分段与重新组装、组块与分块。,1.1.2 OSIRM模型各层的功能,会话层 会话层利用传输层来提供会话服务，会话可能是一个用户通过网

5、络登录到一个主机，或一个正在建立的用于传输文件的会话。 会话层的功能主要有：会话连接到传输连接的映射、数据传送、会话连接的恢复和释放、会话管理、令牌管理和活动管理。,1.1.2 OSIRM模型各层的功能,表示层 表示层用于数据管理的表示方式，如果通信双方用不同的数据表示方法，他们就不能互相理解，表示层就是用于屏蔽这种不同之处。 表示层的功能主要有：数据语法转换、语法表示、表示连接管理、数据加密和数据压缩。,1.1.2 OSIRM模型各层的功能,应用层 它解决程序应用过程中的问题，它直接面对用户的具体应用。 应用层包含用户应用程序执行通信任务所需要的协议和功能，如电子邮件和文件传输等。,1.1.

6、2 OSIRM模型各层的功能,数据在网络上传输的过程中，为了使数据能够被顺利、正确地传送到目的地，需要对数据进行包装，称为数据的封装（Encapsulation），即将协议数据单元（PDU）封装在一组协议头和尾中的过程。 在 OSI 7层参考模型中，每层主要负责与其它机器上的对等层进行通信。该过程是在“协议数据单元（PDU）”中实现的，其中每层的 PDU 一般由本层的协议头、协议尾和数据封装构成。,1.2.3 数据的封装和解封装过程,1.2.3 数据的封装和解封装过程,数据的封装与解封装,在特定层次上的包含数据和包头的数据单元称为协议数据单元（Protocol Data Unit，PDU） 传

7、输层以上的PDU称为数据； 由于在传输层对数据进行了分段，所以第4层的PDU称为段（Segment）； 网络层的PDU称为数据包（Packet）； 数据链路层的PDU称为帧（Frame）； 物理层的PDU称为比特（Bit）。,1.2.3 数据的封装和解封装过程,1.2.4 网络设备在层次模型中所处的位置,中继器（Repeater）：工作在物理层，在电缆之间逐个复制二进制位（bit） 交换机（Bridge）：工作在链路层，在LAN之间存储和转发帧（frame） 路由器（Router）：工作在网络层，在不同的网络之间存储和转发分组（packet） 协议转换器（Gateway）：工作在三层以上，实现

8、不同协议的转换。Internet 中通常把路由器也叫网关（Gateway）,1.2.4 网络设备在层次模型中所处的位置,工作在各层的网络设备,TCP/IP协议是互联网中实际使用 TCP/IP 协议的层次并不是按 OSI 参考模型来划分的，只跟它有一种大致的对应关系的协议 TCP/IP协议是一个协议集，它由十几个协议组成，其中的两个重要协议：TCP协议和IP协议,1.2.5 TCP/IP协议,OSI模型和TCP/IP模型的比较,1.2.5 TCP/IP协议,TCP/IP协议集中各个协议之间的关系,1.2.5 TCP/IP协议,1.2.5 TCP/IP协议,应用层：FTP、TFTP、HTTP、SM

9、TP、POP3、SNMP、DNS、Telnet 传输层：TCP、UDP 网络层：IP、ARP（地址解析协议）、RARP（逆向地址解析协议）、DHCP（动态IP地址分配）、ICMP、RIP、IGRP、OSPF,OSI参考模型 vs TCP/IP参考模型,任务2 认识常用网络设备,交换设备的作用 交换（switching）是将通信两端用户的信息传输到符合要求的相应位置的技术统称，这是种快速、高效与低成本的解决方式，为大量数据的高速传递提供了可行性。 通常将网络分为三个层次称为：接入层、汇聚层、核心层。,接入层交换机 接入层交换采用大量的端口满足多区域、多地点物理设备接入的需要。,1.3.1 交换设

10、备,汇聚层交换机 汇聚层通常是网络内，楼宇之间的网络连接。 通常采用携带路由功能的三层交换进行连接沟通。 汇聚层在接入层与核心层之间形成桥梁。,1.3.1 交换设备,核心交换机 核心层主要考量的就是对核心网络冗余性，以及安全可靠的网络数据传输保障，并在此基础上对网络的高速传输。,1.3.1 交换设备,路由设备的作用 路由器做的最基本的两个动作：首先通过不同协议确定最短且正确的道路；其次是如同交换机一样进行转发，并带上正确的数据转发信息。 路由器一般位于网络出口，作为整体网络的网关。,1.3.2 路由设备,路由设备的种类 网关路由器：只对整体网络与外网沟通负责，并且对网络进行简单的防护与控制。,

11、1.3.2 路由设备,基本功能的网关型路由器,路由设备的种类 无线路由器：增加了无线功能的路由器，用户可以安全、快捷地接入已经配置完成的网络中,1.3.2 路由设备,无线路由器,1.3.3 安全设备,防火墙：在内部与外部网络之间、专用与公用网络之间的一层屏障。 通过软件和硬件叠加的方式，进行安全防护的设备，并且能扩展与衍生出如VPN、流量统计、日志记录、流量监控等各类特殊应用。,防火墙设备,1.3.3 安全设备,入侵防御和入侵检测设备,任务3 了解常用思科模拟器软件,Cisco Packet Tracer模拟器 GNS3模拟器,任务4 初识Cisco Packet Tracer,1.5.2 工

12、作界面,Cisco Packet Tracer打开后的操作界面,Cisco Packet Tracer基本界面介绍,1.选择设备,1.5.3 搭建网络拓扑,添加两台2911路由器、两台2960交换机和两台PC,2.选择线缆,1.5.3 搭建网络拓扑,直通线（双绞线）：线的两端用同一标准制作接头。 交叉线（双绞线）：线的两端分别用两种标准制作接头。 串行线（DCE）：DCE是数据通信设备，为其它设备提供时钟服务的设备。 串行线（DTE）：DTE是数据终端设备，从其它设备接收时钟服务并做相应调整的设备。,1.5.3 搭建网络拓扑,3利用双绞线连接设备,1.5.3 搭建网络拓扑,4利用串行线缆连接设

13、备,1.6 练习,实训1 使用Cisco Packet Tracer模拟器搭建网络 实训目的：掌握利用Cisco Packet Tracer模拟器搭建网络拓扑的方法。 网络拓扑：,第2章,组建交换式小型办公网络,主要内容,项目导入 任务1 基本知识回顾和学习 任务2 Cisco IOS操作特点 任务3 登录交换机 任务4 交换机端口的基本配置 项目实施：构建简单的办公网络,2.1 项目导入,项目任务 回顾局域网技术理论和了解交换机的工作原理； 掌握Cisco IOS的操作特点； 掌握两种登录交换机的方法和使用环境； 掌握交换机的基本配置命令。,2.1 项目导入,校园网结构,2.2.1 局域网技

14、术简介,根据网络覆盖的范围，网络分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）三种 局域网也常常称为以太网，因为目前大部分局域网是以IEEE802.3网络协议为基础运行的,1共享式以太网 总线型共享式以太网,2.2.1 局域网技术简介,共享式以太网采用广播方式通信，总线长度和工作站数目都是有限制的，一般为30台左右。 总线型网络最大的问题就是连接的可靠性很差,故障点查找十分困难。 目前总线型网络在局域网中已基本不常使用。,1总线型共享式以太网,星形共享式以太网,星型结构的共享室以太网通过集线器（HUB）和双绞线将终端设备进行连接，避免了总线型网络的缺陷。 集线器工作于OSI的物理层，

15、又称为物理层设备，是星形拓扑结构的连接点。 星型结构组网中，传输介质（网线）通常采用非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线或光纤。,星形共享式以太网,星型网络,双绞线分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP）两大类。 使用双绞线时，其接头采用RJ-45水晶头。 制作双绞线的RJ-45接头时，双绞线的线序遵循EIA/TIA 568A和EIA/TIA 568B两种标准。,星形共享式以太网,星形共享式以太网,RJ-45接头线序,以太网采用的是载波侦听多路访问/冲突检测协议（简称CSMA/CD）。 共享式以太网是以争用方式使用信道，这就造成了冲突现象，形成了冲突域，理论上无论网络规模有多大，所有接入到此网络的

16、设备都处于同一个冲突域中。 当一个网络中接入的设备越多，冲突将成倍增加，导致信息传输的失败增加，对于用户而言就是网速降低，带宽下降。 网络上还有许多广播信息在进行传输，而对于共享式以太网而言，整个冲突域也是广播域，这将进一步造成传输困难。,共享式以太网的缺点,交换式以太网是以交换式集线器（switching hub）或交换机（switch）为中心构成，是一种以星形拓扑结构为基础的网络。 交换式以太网主要有以下几个优点： 交换式以太网最大的优点是不需要改变网络其它硬件 同时提供多个通道。 在时间响应方面的优点使得局域网交换机倍受青睐。,2交换式式以太网,交换式以太网结构,2交换式式以太网,1交换机工作原理 二层交换机工作在数据链路层，交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。 交换机收到数据帧后，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）的对应端口。 交换机会根据数据帧中的MAC地址进行学习。,2.2.2 交换机基础知识,2交换机的组成 CPU（中央处理器） ROM（只读储存设备） FLASH（闪存） NVRAM（非易失性随机存储器） DRAM（动态随机存储