基于任务驱动模式的计算机网络基础课件：多个部门之间局域网的组建.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,构建中型网络,多个部门之间局域网的组建,项目,1,双机互连对等网络的组建,4.1 项目提出,随着社会经济的发展和公司业务的不断开展，刘备的公司从,10,多人很快发展到了几百人，公司的业务部门不断扩大，计算机也增加到了,100,多台所有这些计算机均要连接到公司的局域网，以便实现办公自动化和资源共享，原先的单交换机局域网由于端口数的限制已不能满足需求为此，刘备请诸葛亮着手扩建公司局域网4.2 项目分析,由于公司中计算机的增加，必然需要添加更多的交换机，这些交换机可以用级联或堆叠的方法进行连接对于主干交换机可采用千兆或万兆交换机，主干线路可采用双绞线或光纤，站点与交换机之间的连接仍采用双绞线，实现百兆到桌面，以满足公司不断发展的需要当交换机分布在不同办公室或不同楼层，且交换机之间的距离不超过,100m,时，可以采用双绞线级联；当两者之间的距离超过,100m,时，可采用光纤级联；当计算机位置比较集中时，还可采用交换机堆叠。

4.3 相关知识点,4.3.1,交换机的工作原理,交换机中,MAC,地址表的建立和维护：,当交换机从某个端口接收到一个数据帧时，它先读取帧头中的源,MAC,地址，这样它就知道源,MAC,地址的机器是连接在哪个端口上的再去读取帧头中的目的,MAC,地址，并在,MAC,地址表中查找相应的端口如果在,MAC,地址表中找不到相应的端口，则把数据帧广播到除了源端口之外的所有其他端口上当目的机器对源机器回应时，交换机又可以学习到该目的,MAC,地址与哪个端口对应，在下次转发数据时就不再需要对所有端口进行广播了如果在,MAC,地址表中有与这目的,MAC,地址相对应的端口，则把数据包直接转发到这个端口上，而不会向其他端口广播交换机的工作原理,交换机的工作原理,4.3.2,交换机的帧转发方式,直接交换方式,(,直通方式,),提供线速处理能力，交换机只读出帧的前,14,个字节，便将帧传送到相应的端口上，不用判断是否出错，帧出错检测由目的结点完成直接交换方式的优点：交换延迟短；缺点：缺乏错误检查，不支持不同速率端口之间的帧转发存储转发交换方式交换机需要完整接收帧并进行差错检测存储转发交换方式的优点：具有差错检测能力，并支持不同速率端口间的帧转发；缺点：交换延迟将会延长。

改进的直接交换方式,(,免碎片转发方式,),结合上述两种方式，接收到前,64,个字节后，判断帧头是否正确，如果正确则转发对短帧而言，交换延迟同直接交换延迟；对长帧而言，因为只对帧头,(,地址和控制字段,),检测，交换延迟将会减少冲突域和广播域,4.3.3,冲突域和广播域,所有使用同一共享总线进行数据收发的站点就构成了一个冲突域因此，集线器的所有端口处于同一个冲突域中广播域是能够接收同一个广播消息的集合在该集合中，任一站点发送的一个广播消息，处于该广播域的所有站点都能接收到该广播消息所有工作在,OSI,第一层和第二层的站点处于同一个广播域中冲突域和广播域,在集线器中，所有的端口处于同一个冲突域中，也处于同一个广播域中在交换机中，所有的端口处于同一个广播域中，交换机每个端口均是不同的冲突域由于路由器的每个端口并不转发广播消息，因此路由器的每个端口均是不同的广播域交换机的互连方式,4.3.4,交换机的互连方式,1,交换机级联,常见的三层网络是交换机级联的典型例子1),使用级联端口,(Uplink),级联,(2),使用普通端口级联,(3),使用光纤端口级联,2,交换机堆叠,堆叠与级联的不同之处主要有：,使用堆叠技术互连的交换机之间距离必须非常近，一般在几米范围内，相对于级联,(,一般是,100m,，采用光纤级联时距离可更远,),来说要小得多。

堆叠只能使用专用的模块和线缆，不是所有的交换机都可以进行堆叠，只有相同品牌的交换机才能使用堆叠技术进行互联而级联可使用普通端口和,Uplink,端口，交换机级联没有品牌和类型的限制使用堆叠技术互联的交换机形成一个堆叠单元，这不仅增加了交换端口，还将提供比级联更好的数据转发性能，这是因为堆叠单元将堆叠交换机背板带宽聚集在一起，而级联只能共享级联端口的带宽交换机通常有二个堆叠端口，分别命名为“,UP”,和“,DOWN”,，表示对应于向上和向下堆叠连接堆叠技术是一种集中管理的端口扩充技术，不能提供拓扑管理，没有国际标准，且兼容性较差但在需要大量端口的局域网中，堆叠可以提供比较优良的转发性能和方便管理的特性4.4 项目实现,4.4.1,任务,1:,多交换机间级联网络的组建,1,任务目标,掌握用交换机组建交换式局域网的方法掌握交换机之间的级联方法2,项目所需设备准备,装有,Windows XP,操作系统的,PC,机,4,台交换机,2,台直通线,5,根交叉线,1,根3,网络拓扑结构,4,项目实施步骤,(1),使用,Uplink,端口级联,步骤,1,：如图,4-14,所示，用,2,根直通双绞线将,PC1,、,PC2,计算机连接到,SW1,交换机的普通端口，用,2,根直通双绞线将,PC3,、,PC4,计算机连接到,SW2,交换机的普通端口，再用,1,根直通双绞线将,SW1,交换机的,Uplink,端口连接到,SW2,交换机的普通端口。

检查网卡和交换机的相应指示灯是否亮起，判断网络是否正常连通步骤,2,：,配置,PC1,计算机的,IP,地址为,192.168.1.10,，子网掩码为,255.255.255.0,；,配置,PC2,计算机的,IP,地址为,192.168.1.20,，子网掩码为,255.255.255.0,；,配置,PC3,计算机的,IP,地址为,192.168.1.30,，子网掩码为,255.255.255.0,；,配置,PC4,计算机的,IP,地址为,192.168.1.40,，子网掩码为,255.255.255.0,步骤,3,：在,PC1,计算机上执行“,ping 192.168.1.20”,命令，测试与,PC2,计算机的连通性步骤,4,：在,PC1,计算机上依次执行“,ping 192.168.1.30”,和“,ping 192.168.1.40”,命令，测试与,PC3,、,PC4,计算机的连通性如果,PC1,计算机与,PC3,或,PC4,计算机能够连通，说明两台交换机之间的,Uplink,级联没有问题；如果与,PC3,和,PC4,计算机都不能连通，说明两台交换机之间的,Uplink,级联可能有问题。

步骤,5,：同理，在,PC2,计算机上用,ping,命令测试与,PC1,、,PC3,、,PC4,之间的连通性步骤,6,：同理，在,PC3,计算机上用,ping,命令测试与,PC1,、,PC2,、,PC4,之间的连通性步骤,7,：同理，在,PC4,计算机上用,ping,命令测试与,PC1,、,PC2,、,PC3,之间的连通性2),使用普通端口级联,步骤,1,：在图,4-14,中，拔掉两台交换机之间的级联直通双绞线，改用交叉双绞线通过普通端口将两台交换机级联起来，四台计算机的连线保持不变检查交换机的相应指示灯是否亮起，判断网络是否正常连通步骤,2,：四台计算机的,IP,地址和子网掩码的配置保持不变步骤,3,：在,PC1,计算机上依次执行“,ping 192.168.1.30”,和“,ping 192.168.1.40”,命令，测试与,PC3,、,PC4,计算机的连通性如果,PC1,计算机与,PC3,或,PC4,计算机能够连通，说明两台交换机之间的普通端口级联没有问题；如果与,PC3,和,PC4,计算机都不能连通，说明两台交换机之间的普通端口级联可能有问题步骤,4,：同理，在,PC2,计算机上用,ping,命令测试与,PC3,、,PC4,之间的连通性。

步骤,5,：同理，在,PC3,计算机上用,ping,命令测试与,PC1,、,PC2,之间的连通性步骤,6,：同理，在,PC4,计算机上用,ping,命令测试与,PC1,、,PC2,之间的连通性4.4.2,任务,2:,多交换机间堆叠网络的组建,1,任务目标,掌握用交换机组建交换式局域网的方法掌握交换机之间的堆叠方法2,项目所需设备准备,装有,Windows XP,操作系统的,PC,机,4,台同品牌同型号的交换机,2,台直通线,4,根交换机专用堆叠线缆,1,根3,项目实施步骤,步骤,1,：在图,4-14,中，拔掉两台交换机之间的级联双绞线，改用交换机专用堆叠线缆将,SW1,交换机的,UP,堆叠端口与,SW2,交换机的,DOWN,堆叠端口连接起来，如图,4-15,所示步骤,2,：四台计算机的,IP,地址和子网掩码的配置保持不变步骤,3,：在,PC1,计算机上依次执行“,ping 192.168.1.30”,和“,ping 192.168.1.40”,命令，测试与,PC3,、,PC4,计算机的连通性如果,PC1,计算机与,PC3,或,PC4,计算机能够连通，说明两台交换机之间的堆叠没有问题；如果与,PC3,和,PC4,计算机都不能连通，说明两台交换机之间的堆叠可能有问题。

步骤,4,：同理，在,PC2,计算机上用,ping,命令测试与,PC3,、,PC4,之间的连通性步骤,5,：同理，在,PC3,计算机上用,ping,命令测试与,PC1,、,PC2,之间的连通性步骤,6,：同理，在,PC4,计算机上用,ping,命令测试与,PC1,、,PC2,之间的连通性4.5,拓展知识：生成树协议,生成树协议,(Spanning Tree Protocol,，,STP),是一种二层管理协议，它通过有选择性地阻塞网络冗余链路来达到消除网络二层环路的目的,(,避免广播风暴,),，同时具备链路的备份功能生成树协议定义了根桥、根端口、指定端口、路径开销等概念，目的就在于通过构造一棵自然树的方法，达到裁剪冗余环路的目的，同时实现链路备份和路径最优化要实现这些功能，网桥,(,或交换机,),之间必须要进行一些信息的交流，这些信息交流单元就称为配置消息,BPDU,STP BPDU,是一种二层报文，目的,MAC,地址是多播地址,01-80-C2-00-00-00,，所有支持,STP,协议的网桥,(,或交换机,),都会接收并处理收到的报文在数据区里携带了用于生成树计算的所有有用信息生成树协议的工作过程如下。

首先进行根桥的选举选举的依据是网桥优先级和网桥,MAC,地址组合成的桥,ID,桥,ID,最小的网桥将成为网络中的根桥网络中各网桥都以默认值启动，在网桥优先级都一样,(,默认优先级是,32768),的情况下，,MAC,地址最小的网桥成为根桥接下来其他网桥将各选择一条路径开销最小的链路作为到根桥的路径，相应端口成为根端口经过一段时间,(,默认值是,30,秒左右,),后，生成树趋于稳定，所有端口要么进入转发状态，要么进入阻塞状态STP BPDU,仍然会定时从各个网桥,(,或交换机,),的指定端口发出，以维护链路的状态如果网络拓扑发生变化，生成树就会重新计算，端口状态也会随之改变2组播技术基础,(1)IP,组播地址,IP,地址中，,A,、,B,、,C,类地址为单播地址，,D,类地址为组播地址，,E,类地址为保留地址组播地址最高,4,位为,1110,，范围为,224.0.0.0,239.255.255.255,每一个组播地址标识一个组播组2),组播相关协议,组播协议分为主机和路由器之间的协议,(,组播组管理协议,),、路由器和路由器之间的协议,(,组播路由协议,),组管理协议包括,Internet。