网络知识培训综合教程

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1、网 络 知 识 培 训 综 合 教 程 （ 全 ） 目 录 本 章 内 容 课 程 议 题 计 算 机 网 络 介 绍 SOHOServerIntranet移 动 宽 带 上 网计 算 机 网 络 利 用 通 信 线 路 和 通 信 设 备 ， 用 一 定 的 连 接 方 法 ，将 分 布 在 不 同 地 理 位 置 ， 具 有 独 立 功 能 的 多 台 计 算 机 相 互连 接 起 来 ， 在 网 络 软 件 的 支 持 下 进 行 数 据 通 信 ， 实 现 资 源共 享 。 计 算 机 网 络 功 能 课 程 议 题 按 地 理 位 置 分 类 按 传 输 介 质 分 类 按 传 输

2、介 质 分 类 千 兆 光 纤千 兆 电 缆百 兆 电 缆校 园 网 络信 息 中 心RG-P-780广 场 无 线 区 域 按 通 讯 方 式 分 类 按 服 务 方 式 分 类 课 程 议 题 网 络 拓 朴 结 构 网 络 拓 朴 结 构 网 络 拓 朴 结 构 网 络 拓 朴 结 构 网 络 拓 朴 结 构 课 程 回 顾 本 章 内 容 课 程 议 题 OSI参 考 模 型 4.传 输 层2.数 据 链 路 层3.网 络 层1.物 理 层5.会 话 层 6.表 示 层 7.应 用 层面 向 用 户 应 用面 向 数 据 传 输OSI参 考 模 型 5.会 话 层 6.表 示 层 7.

3、应 用 层4.传 输 层2.数 据 链 路 层3.网 络 层1.物 理 层4.传 输 层2.数 据 链 路 层3.网 络 层1.物 理 层5.会 话 层 6.表 示 层 7.应 用 层OSI参 考 模 型数 据 应 用 层 表 示 层 会 话 层 传 输 层 传 输 层 的 主 要 功 能 网 络 层 网 络 层 的 主 要 任 务 数 据 链 路 层 物 理 层 物 理 层 所 涉 及 的 内 容 允 许 接 入 网 络 资 源应 用 层表 示 层会 话 层传 输 层网 络 层数 据 链 路 层 物 理 层 建 立 、 管 理 和 终 止 会 话将 分 组 从 源 端 传 送 到 目 的 端

4、 ；提 供 网 络 互 联在 媒 体 上 传 输 比 特 ；提 供 机 械 的 和 电 气 的 规 约对 数 据 进 行 转 换 、加 密 和 压 缩提 供 可 靠 的 进 程 到 进 程 的报 文 传 输 和 差 错 恢 复将 比 特 组 装 成 帧 ；提 供 节 点 到 节 点 方 式 的 传 输 各 层 间 的 联 系 传 输 层 数 据 链 路 层物 理 层 网 络 层 数 据数 据传 输 层 报 头 数 据网 络 层 报 头 数 据数 据 链 路 层 报 头0101110101001000010 表 示 层应 用 层会 话 层 数 据 段Segment数 据 包Packet比 特Bi

5、t数 据 帧Frame协 议 数 据 单 元端 口 号源 IP+目 的 IP上 层 协 议源 MAC+目 的 MAC将 数 据 帧 转 换 成 高 低 电平 ， 即 “ 0”或 “ 1”代 码数 据 封 装发 送 数 据 的 过 程 ， 就 是一 个 数 据 封 装 的 过 程 设 备 A 设 备 B7654 321L7数 据L7数 据 H6L6数 据 H5L5数 据 H4L4数 据 H3L3数 据 H2010101000011110000101010T2 7654321 L7数 据L7数 据 H6L6数 据 H5L5数 据 H4L4数 据 H3L3数 据 H20101010000111100

6、00101010T2传 输 媒 体 数 据 通 信 过 程 数 据网 络 层 报 头 + 传 输 层 报 头 + 数据数 据 链 路 层 报 头 传 输 层 报 头 + 数 据网 络 层 报 头 数 据传 输 层 报 头 0101110101001000010传 输 层 数 据 链 路 层物 理 层 网 络 层 表 示 层应 用 层会 话 层数 据 拆 封接 收 数 据 的 过 程 ， 就 是 一 个 数 据 拆 封 的 过 程 课 程 议 题 应 用 层表 示 层会 话 层传 输 层网 络 层数 据 链 路 层物 理 层 应 用 层传 输 层Internet层网 络 接 口 层协 议 栈 ：

7、 利 用 一 组 协 议 完 成 OSI所 实 现 的 功 能 。TCP/IP协 议 栈 ： 是 一 组 由 不 同 的 协 议 组 合 在 一 起 构 成 的 协 议 栈 。 TCP/IP协 议 栈 TCP/IP中 的 协 议 应 用 层 TCP(传 输 控 制 协 议 )属 于 面 向 连 接 的 网 络 协 议UDP(用 户 报 文 协 议 )属 于 无 连 接 的 网 络 协 议应 用 层传 输 层Internet层物 理 层数 据 链 路 层TCP/IP传 输 层 TCP协 议源 端 口 号 (16比 特 ) 目 的 端 口 号 (16比 特 )顺 序 号 (32比 特 )应 答 号

8、 (32比 特 )窗 口 大 小 (16比 特 ) 校 验 和 (16比 特 )其 它 TCP控 制 信 息 （ 如 SYN,ACK等 ）数 据 20 发 送 SYN 1(seq#=100) 接 收 SYN发 送 SYN 1, ACK 1 (seq#=300 ack#=101)建 立 连 接 ， ACK 1(ack#=301) 主 机 A 主 机 B1 23 接 收 SYN,ACKTCP三 次 握 手 过 程 1028 23SP. DP. Seq. 302Ack.1028 23DP. Seq. 301Ack. 102823SP. DP. Seq.301 Ack.102823SP. DP. Se

9、q.302 Ack.SP. HostA HostBTCP的 差 错 校 验 Window size = 3发 送 2发 送 方 Window size = 3发 送 3 ACK 3Window size = 2 第 三 个 数 据段 被 丢 弃Window size = 2发 送 4Window size = 2发 送 3 ACK 5Window size = 2接 收 方Window size = 3发 送 1 Window大 小 为 发 送 方 或 接 收方 的 缓 存 大 小 。TCP滑 动 窗 口 端 口 号 主 机 A 1028 80 源 端 口 目 的 端 口 主 机 B应 用 客

10、 户 端 使 用 的 源 端 口 号 一 般 为 系 统 中 未 使 用的 且 大 于 1023目 的 端 口 号 为 所 进 行 的 操 作 。 如 HTTP为 80。源 /目 的 端 口 号 Well-known端 口 ： 0-1023注 册 端 口 ： 1024-49151动 态 或 私 有 端 口 ： 49152-65535常 见 的 端 口 号 源 端 口 号 (16比 特 ) 目 的 端 口 号 (16比 特 )其 它 UDP控 制 信 息 数 据 校 验 和 (16比 特 ) 8字 节UDP 段 格 式 TCP/IP网 络 层 IP 数 据 包 格 式 ICMP(网 际 控 制

11、消 息 协 议 ) ARP(地 址 解 析 协 议 )ARP的 作 用 ： 将 IP地 址 解 析 为 MAC地 址 反 向 ARP 网 络 接 口 层 数 据源 地 址 帧 检 测 序 列类 型目 的 地 址 可 变266 4XXXXXX XXXXXX由 厂 商 分 配 给设 备由 IEEE分 配 给厂 商 (如 :锐 捷 网络 00-D0-F8)前 导 位 MAC 地 址8单 位 :字 节 Ethernet II的 帧 格 式 课 程 议 题 IEEE 802参 考 模 型 数 据 链 路 层 LLC层MAC层 常 见 IEEE802标 准 课 程 回 顾 以 太 网 硬 件 入 门 学

12、习 目 标 课 程 内 容 68 以 太 网 传 输 介 质 69 双 绞 线 概 念 70 双 绞 线 分 类 71 双 绞 线 标 准 72 双 绞 线 接 口 类 型 与 线 序 标 准 橙 白 -1， 橙 -2， 绿 白 -3， 蓝 -4， 蓝 白 -5， 绿 -6，棕 白 -7， 棕 8 绿 白 -1， 绿 -2， 橙 白 -3， 蓝 -4， 蓝 白 -5， 橙 -6，棕 白 -7， 棕 -8 73 直 通 双 绞 线 与 交 叉 双 绞 线 PC连 接 交 换 机 PC连 接 路 由 器 交 换 机 连 接 路 由 器 PC连 接 PC 交 换 机 连 接 交 换 机 路 由 器

13、连 接 路 由 器 74 Auto MDI/MDIX 75 直 通 双 绞 线 与 交 叉 双 绞 线 图 例 76 81 水 晶 头 铜 片 面向 自 己 且 向 上 双 绞 线 制 作 实 验 77 光 纤 概 述 78 光 纤 分 类 79 光 纤 跳 线 80 光 纤 接 口 类 型 81 光 电 转 换 器 82 光 纤 终 端 盒 83 光 纤 连 接 8416芯 多 模 光 缆 接 口 类 型SC或 LC 接 口 类 型 多 为ST或 FC500米光 纤 终 端 盒 光 纤 跳 线 双 绞 线 课 程 内 容 85 常 见 以 太 网 设 备 接 口 -固 化 接 口 /扩展 插

14、 槽 8610/100M 10/100/1000M 扩 展 插 槽扩 展 模 块 常 见 以 太 网 设 备 接 口 -GBIC 87 GBIC接 口模 块 型 号 介 质 类 型 传 输 距 离 接 口 类 型GBIC-GT 双 绞 线 100M RJ-45 GBIC-SX 多 模 光 纤 550M SCGBIC-LX 多 模 光 纤 550M SC单 模 光 纤 10KM SC注 ： 1.上 表 中 GBIC-GT不 支 持 自 适 应 2. 根 据 光 纤 介 质 的 纤 芯 大 小 不 同 ， 传 输 距 离 会 有 所 不 同 。 常 见 以 太 网 设 备 接 口 -SFP 88

15、SFP接 口模 块 型 号 介 质 类 型 传 输 距 离 接 口 类 型Mini-GBIC-GT 双 绞 线 100M RJ-45Mini-GBIC-SX 多 模 光 纤 550M LC Mini-GBIC-LX 多 模 光 纤 550M LC单 模 光 纤 10KM LCMini-GBIC-ZX-50 单 模 光 纤 50KM LCMini-GBIC-ZX-80 单 模 光 纤 80KM LC注 ： 1.上 表 中 Mini-GIBC-GT不 支 持 自 适 应 2. 根 据 光 纤 介 质 的 纤 芯 大 小 不 同 ， 传 输 距 离 会 有 所 不 同 。 3.短 距 离 使 用 长

16、 距 模 块 时 需 加 光 衰 常 见 以 太 网 设 备 接 口 -XENPAK 89 XENPAK接 口模 块 型 号 介 质 类 型 传 输 距 离 接 口 类 型10GBASE-SR 多 模 光 纤 300M SC 10GBASE-LR 多 模 光 纤 300M SC单 模 光 纤 10KM SC10GBASE-ER 单 模 光 纤 40KM SC注 ： 1.根 据 光 纤 介 质 的 纤 芯 大 小 不 同 ， 传 输 距 离 会 有 所 不 同 。 2.短 距 离 使 用 长 距 模 块 时 需 加 光 衰 常 见 以 太 网 设 备 接 口 -XFP 90模 块 型 号 介 质

17、 类 型 传 输 距 离 接 口 类 型10GBASE-SR-XFP 多 模 光 纤 300M LC10GBASE-LR-XFP 多 模 光 纤 300M LC单 模 光 纤 10KM LC10GBASE-ER-XFP 单 模 光 纤 40KM LC XFP接 口 注 ： 1.根 据 光 纤 介 质 的 纤 芯 大 小 不 同 ， 传 输 距 离 会 有 所 不 同 。 2.短 距 离 使 用 长 距 模 块 时 需 加 光 衰 课 程 内 容 91 以 太 网 设 备 接 口 复 用 92复 用 接 口 模 块 化 硬 件 设 计 93 网 络 设 备 硬 件 设 计 标 准 宽 为 19英

18、 寸 ， 约 48.26cm 高 为 1U的 倍 数 ， 1U约 4.445cm 深 未 做 规 定 9419英 寸 19英 寸1U 2U PoE 供 电 端 设 备 PoE适 配 器 、 PoE交 换 机 一 般 通 过 双 绞 线 4、 5、 7、 8供 电 受 电 端 设 备 AP、 IP电 话 、 网 络 摄 像 头 一 般 通 过 双 绞 线 4、 5、 7、 8受 电 95 PoE（ 续 ） 96 交 换 容 量 97 背 板 带 宽 98 面 向 十 万 兆 平 台 的 交 换 机 由 来 99 以 太 网 包 转 发 速 率 计 算 100 以 太 网 包 转 发 速 率 计

19、算 （ 续 ） 101 课 程 内 容 102 以 太 网 硬 件 故 障 排 查 -接 口 不 能 UP 判 断 方 法 ： 测 量 线 缆 距 离 判 断 方 法 ： 通 过 专 用 线 缆 测 试 仪 进 行 测 试 电 口 判 断 方 法 ： 将 就 近 两 个 端 口 使 用 双 绞 线 连 接 起来 光 口 判 断 方 法 ： 用 一 根 光 纤 打 环 （ 注 ： 长 距 光 模 块 不 近 端 打 环 ） 判 断 方 法 ： 与 800二 线 工 程 师 联 系 后 进 行 尝 试 性 操作 103 以 太 网 硬 件 故 障 排 查 -接 口 不 能 UP（ 续 ） 多 发

20、原 因 ： 不 同 厂 商 设 备 互 连 、 设 备 与 光 电 转 换 器互 连 判 断 方 法 ： 尝 试 性 操 作 多 发 原 因 ： 两 端 线 缆 不 是 同 一 根 、 单 多 模 光 纤 混 用、 翻 转 线 用 于 数 据 传 输 多 发 原 因 ： 10/100M电 口 连 接 Mini-GBIC-GT、100M光 纤 连 接 1000M光 纤l接口介质类型错误（复用接口）正确配置接口介质类型104 以 太 网 硬 件 故 障 排 查 -接 口 能 UP，但 传 输 慢 判 断 方 法 1： 登 陆 设 备 ， 通 过 show interface（ 路 由器 ） 或 s

21、how interface counters（ 交 换 机 ） 查 看Undersize、 Oversize、 collisions、 Fragments、Jabbers、 CRC alignment errors、 AlignmentErrors、 FCSErrors、 dropped packet events后 面 的 数 值是 否 在 不 断 增 长 判 断 方 法 2： 通 过 专 用 线 缆 测 试 仪 进 行 测 试 判 断 方 法 ： 尝 试 性 操 作 ， 需 二 维 检 测 判 断 方 法 ： 与 800二 线 工 程 师 联 系 后 进 行 尝 试 性 操作 105 以

22、太 网 硬 件 故 障 排 查 -接 口 能 UP， 但传 输 慢 （ 续 ） 判 断 方 法 ： 尝 试 性 操 作 判 断 方 法 ： 尝 试 性 操 作 判 断 方 法 ： 抓 获 网 络 报 文 进 行 分 析 106 107 本 章 内 容 课 程 议 题 交 换 机 的 访 问 方 式 带 外 交 换 机 配 置波 特 率 ： 9600 数 据 位 ： 8停 止 位 ： 1 无 校 验 ， 无 流 量 控 制程 序附 件通 讯超 级 终 端 课 程 议 题 交 换 机 配 置 命 令 模 式 交 换 机 配 置 命 令 模 式 交 换 机 配 置 命 令 模 式 交 换 机 配 置

23、 命 令 模 式 交 换 机 配 置 命 令 模 式 交 换 机 配 置 命 令 模 式 CLI提 示 信 息 命 令 行 其 他 功 能Ctrl+A 光标移动到命令行的开始位置Ctrl+E 光标移动到命令行的结束位置 ESC+B 回移一个单词Ctrl+F 下移一个字符Ctrl+B 回移一个字符ESC+F 下移一个单词Ctrl+D 删除当前字符 Ctrl+P or 上方向键 调出最近(前一) 使用过的命令 Ctrl+N or 下方向键 调出更近使 用过的命令 Ctrl+shift+6 终止一个进程 课 程 议 题 TELNET管 理 交 换 机 TELNET管 理 交 换 机 TELNET管

24、理 交 换 机 课 程 议 题 基 于 WEB的 管 理 基 于 WEB的 管 理 课 程 议 题 交 换 网 络 中 的 问 题在交换机组成的校园网络里所有主机都在同一个广播域内广 播 域 交 换 网 络 中 问 题 的 解 决 -VLAN通 过 VLAN技 术 可 以 对 网 络 进 行 一 个 安 全 的 隔 离 、 分 割 广 播 域 VLAN （ Virtual Local Area Network） VLAN是 在 一 个 物 理 网 络 上 划 分 出 来 的 逻 辑 网 络 。 这 个 网 络 对 应 于OSI 模 型 的 第 二 层 网 络 。 VLAN的 划 分 不 受 网

25、 络 端 口 的 实 际 物 理 位 置 的限 制 。 VLAN 有 着 和 普 通 物 理 网 络 同 样 的 属 性 。 第 二 层 的 单 播 、 广 播和 多 播 帧 在 一 个 VLAN内 转 发 、 扩 散 ， 而 不 会 直 接 进 入 其 他 的 VLAN之 中 。1 2 3 4交 换 机广 播 帧 交 换 机 收 到 广播 帧 后 ， 只 转发 到 属 于 同 一VLAN的 其 他端 口 。广 播 域 广 播 帧广 播 域VLAN技 术 VLAN的 种 类 VLAN的 类 型 :Port VLAN Port VLAN设 置 在连 接 主 机 的 端 口F0/1 F0/2 F0

26、/3 Port-vlan原 理F0/1 F0/2 F0/3A B CVlan 10 Vlan 20 Vlan 10 A BA CX Port VLAN， 即 将连 接 主 机 的 端 口 设成 access模 式 。配 置 Port VLAN-Access Port vlan的 配 置 Switch AVLAN30VLAN20 VLAN10 Switch BVLAN30VLAN20VLAN10Tag VLAN1.传 输 多 个 VLAN的 信 息2.实 现 同 一 VLAN跨 越 不 同 的 交 换 机VLAN的 类 型 :Tag VLAN 在 Trunk链 路 上 传 输多 个 VLAN信

27、息要 求 Trunk至 少 要100M。 目 的 ,源 MAC地 址 类 型 ,数 据 重 新 计 算 帧 检 测 序 列2字 节 标 记 协 议 标 识2字 节 标 记 控 制 信 息 IEEE802.1Q数 据 帧 A802.1q工 作 原 理 B 配 置 Tag VLAN-Trunk 课 程 议 题 配 置 文 件 的 管 理 课 程 议 题 三 层 交 换 的 路 由 功 能 Switch(config)#interface fastethernet 0/5 Switch(config-if)#no switchport Switch(config-if)#ip address 192

28、.168.1.1 255.255.255.0 Switch(config-if)#no shutdown Switch(config-if)# switchport Switch(config)#interface vlan 10 Switch(config-if)#ip address 192.168.1.1.255 255.255.0 Switch(config-if)#no shutdown VLAN20Network 172.16.20.4VLAN30Network 172.16.30.5VLAN10Network 172.16.10.3三 层 交 换 实 现 VLAN间 路 由 三

29、层 交 换 实 现 VLAN间 路 由 （ 续 ）192.168.1.0/24VLAN10 192.168.3.0/24VLAN20 192.168.4.0/24VLAN30 192.168.2.0/24VLAN40 三 层 交 换 机 和 路 由 器 相 连 的 网 络 三 层 交 换 机 和 路 由 器 相 连 的 网 络 （ 续 ) 三 层 交 换 机 路 由 协 议 的 配 置 查 看 三 层 交 换 机 路 由 配 置 课 程 回 顾 VLAN原 理 与 配 置 学 习 目 标 课 程 内 容 156 交 换 机 工 作 原 理 E0: 00-D0-F8-00-11-11E1: 00

30、-D0-F8-00-22-22E2: 00-D0-F8-00-33-33E3: 00-D0-F8-00-44-44MAC地 址 表E0 E1E2 E3主 机 A：00-D0-F8-00-11-11 主 机 B：00-D0-F8-00-22-22 主 机 C：00-D0-F8-00-33-33 主 机 D：00-D0-F8-00-44-44 广 播 域 所 有 连 续 的 二 层 交 换 机 组 成 一 个 广 播 域 广 播 数 据 在 广 播 域 中 洪 泛 ， 占 用 网 络 带 宽 ， 降 低 设 备 性 能 ，导 致 安 全 隐 患 。PC1 PC2 PC3 PC4广 播 帧 VLAN

31、 的 定 义Virtual Local Area Network 虚 拟 局 域 网 在 交 换 机 上 创 建 的 小 的 逻 辑 LAN 每 个 VLAN是 一 个 广 播 域PC1 PC2 PC3 PC4VLAN 10 VLAN 20 VLAN 10 VLAN 20 VLAN的 作 用 工 程 部 销 售 部一 层二 层 三 层 减 小 广 播 域 增 强 安 全 性 灵 活 组 网 课 程 内 容 161 802.1Q帧 端 口 类 型交 换 机 的 两 种 端 口 类 型 Access一 般 用 于 连 接 用 户 终 端 ， 承 载 标 准 的 以 太 网 帧 ， 只 能 关 联

32、一 个 VLAN Trunk一 般 用 于 交 换 机 互 联 ， 承 载 802.1Q帧 ， 缺 省 关 联 交 换 机 上 配 置 的 所 有 VLAN PCA 交 换 机 1 交 换 机 2 PCBTrunkaccess accessTrunk标 准 以 太 网 帧 802.1Q帧 VLAN工 作 原 理 PC1 PC2 PC3 PC4标 准 以 太 网 帧 VLAN 10VLAN 10 VLAN 20 VLAN 2010802.1Q帧SW1 SW2 标 准 以 太 网 帧 课 程 内 容 165 创 建 VLAN 配 置 Access口 将 一 组 端 口 加 入 VLAN 配 置 T

33、runk 查 看 、 删 除 VLAN 案 例 PC1 PC2 PC3 PC4VLAN 10VLAN 10 VLAN 20 VLAN 20 SW2SW1 SW3 1、 PC1和 PC3， PC2和 PC4是 同 一 个 部 门2、 同 一 个 部 门 能 直 接 通 信 ， 不 同 部 门 不 能 直 接 通 信 配 置 VLAN 配 置 VLAN 查 看 VLAN配 置 课 程 内 容 175 VLAN间 路 由 同 一 个 VLAN的 用 户 具 有 相 同 的 IP子 网 ,不 同 VLAN用 户 IP子 网 不 同 三 层 交 换 机 实 现 VLAN间路 由 192.168.1.0/

34、24VLAN10 192.168.2.0/24VLAN20 192.168.3.0/24VLAN30 192.168.4.0/24VLAN40SW1 三 层 交 换 机 SW3SW2 配 置 步 骤 单 臂 路 由 实 现 VLAN间 路 由192.168.1.0/24VLAN10 192.168.2.0/24VLAN20Fa2/0.1 Fa2/0.2 配 置 步 骤 案 例 PC1 PC2 PC3 PC4 VLAN 10VLAN 10 VLAN 20 VLAN 20 SW2SW1 SW3不 同 部 门 隔 离 广 播 不 同 部 门 之 间 要 能 相 互 访 问 三 层 交 换 机 的 配

35、 置 案 例 Fa2/0.10 Fa2/0.20VLAN 10 192.168.10.0/24 VLAN 10192.168.20.0/24 路 由 器 配 置 router(config-subif)#ip address 192.168.20.254 255.255.255.0 三 层 交 换 机 互 联 三 层 交 换 机 互 联 课 程 回 顾VLAN的 作 用VLAN的 工 作 原 理VLAN的 配 置VLAN间 路 由 方 案 及 配 置 189 冗 余 设 计 -设 计 出 强 壮 的 网 络 架 构trunk trunk 单 星 型 拓 扑容 易 出 现 单 点 故 障 ，可

36、靠 性 较 差 。解 决 方 案 硬 件 设 备链 路 ： 热 备冷 备 双 设 备双 模 块 双 星 型 拓 扑可 靠 性 较 高 ， 达 到五 个 九 的 高 可 用 性 。软 件 /协 议 冗 余 设 计 ： VRRP、 聚 合 端 口 、 路 由 协 议 的 实 施 190生 成 树 协 议 原 理 及 配 置技 术 培 训 中 心 191 教 学 目 标1. 192 课 程 议 题生 成 树 起 源 193 生 成 树 综 述LAN 1 LAN 2存 在 单 点 故 障 冗 余 的 设 计 又 会 带 来 环路 ,导 致 广 播 风 暴 194 生 成 树 综 述 195 学 习 目

37、 标 196 课 程 议 题一 、 STP技 术 原 理 197 STP议 题 198 1、 什 么 是 STP协 议 ， 它 的 作 用 是 什 么 199LAN 1LAN 2 该 链 路 处 于 阻 塞 状 态该 链 路 重 新 被 激 活 STP是 怎 样 处 理 环 路 呢 ? 200 STP的 应 用 场 景 201 2、 STP工 作 原 理n基 本 思 想 :在 网 桥 之 间 传 递 配 置 消 息 (BPDU),比 较其 中 的 参 数 ， 根 据 STP算 法 打 开 好 的 端 口 ， 阻 塞 差的 端 口 ， 从 而 打 破 物 理 环 路 ， 建 立 一 个 无 循

38、环 的 逻辑 拓 扑 。网 桥 利 用 收 到 的 配 置 消 息 做 以 下 动 作 : 确 定 最 小 的 根 网 桥 ID（ 网 桥 优 先 级 背 板 MAC地 址 ） 确 定 最 小 路 径 开 销 cost 确 定 最 小 发 送 网 桥 ID 确 定 最 小 发 送 端 口 ID 202 最 短 路 径 的 选 择带 宽 IEEE802.1d IEEE802.1t10Mbps 100 2000000100Mbps 19 2000001000Mbps 4 2000010Gbps 2 2000 203 STP初 始 化 收 敛 204 3、 BPDU报 文 结 构 项 目 字 节协

39、议 ID 2版 本 号 1报 文 类 型 1标 记 域 1根 网 桥 ID 8根 路 径 成 本 4 发 送 网 桥 ID 8端 口 ID 2报 文 老 化 时 间 2最 大 老 化 时 间 2访 问 时 间 2转 发 延 迟 2L/T： 帧 长LLC Header ： BPDU帧 固 定 的 链 路 头 。值 为 ： 0 x424203Payload ： BPDU数 据0 x01-80-c2-00-00-00 205 端 口 状 态 一 个 启 用 了 STP的 交 换 机 的 端 口 收 敛 时 间 问 题 206 端 口 状 态 迁 移 207 208 拓 扑 变 化 交 换 机 二 层

40、 端 口 收敛 导 致 用 户 业 务 可 能 中 断A B C1 2 3Link 1 down 收 敛 时 间Link 2 down 收 敛 时 间Link 3 down 收 敛 时 间 30秒 ， C产 生 TCN次 佳 BPDU 10秒 30秒 ，C产 生 TCNB产 生 TCN 209 TCN BPDU(Topology Change Notification ) 210 TCN BPDU的 作 用 加 快 mac表的 超 时 以 更 新 转 发 表 项 211 5、 生 成 树 协 议 的 配 置S p a n n i n g - t r e eSwitch(config)#n o

41、S p a n n i n g - t r e eSwitch(config)# S p a n n i n g - t r e e m o d e s t p / r s t p / m s t pSwitch(config)# 212 生 成 树 协 议 的 配 置 （ 续 ）spanning-tree priority Switch(config)#n o s p a n n i n g - t r e e p r i o r i t ySwitch(config)# 213 生 成 树 协 议 的 配 置 （ 续 ）spanning-tree port-priority numberS

42、witch(config-if)# 214 生 成 树 协 议 的 配 置 （ 续 ） 215 生 成 树 协 议 的 配 置 （ 续 ） 216 生 成 树 协 议 的 配 置 （ 续 ）spanning-tree hello-time secondsSwitch(config)# spanning-tree forward-time seconds Switch(config)# 217 生 成 树 协 议 的 配 置 （ 续 ）spanning-tree max-age seconds Switch(config)# 218 生 成 树 协 议 的 配 置 （ 续 ）spanning-t

43、ree bpduguard enable Switch(config-if)# 219 生 成 树 协 议 的 配 置 （ 续 ）spanning-tree portfastSwitch(config-if)# 220 STP回 顾 221 课 程 议 题二 、 RSTP技 术 原 理 222 RSTP议 题 223 STP的 不 足 224 RSTP协 议 概 述 225 RSTP的 端 口 状 态 与 端 口 角 色 端 口 角 色u Root Port： 与 STP中 的 根 端 口 概 念 一 致 。u Designated Port： 与 STP中 的 指 定 端 口 概 念 一 致

44、 。u Alternate Port： 到 根 网 桥 的 替 代 路 径 。 根 端 口 的 备 份u backup Port： 指 定 端 口 的 备 份 ， 到 网 段 的 备 份 226 RSTP端 口 的 状 态STP端 口 状 态 RSTP端 口 状 态Disabled DiscardingBlockingListeningLearning LearningForwarding Forwarding 227 RSTP改 进 一 根 端 口 指 定 端 口 阻 塞 端 口 RootBridge当 拓 扑 发 生 改 变 时 ， 在 新 拓 扑 中 的 根 端 口 可 以 立 刻 进

45、入 转 发 状 态 228 RSTP改 进 一 RootBridge 根 端 口 指 定 端 口 替 换 端 口替 换 端 口 (AlternatePort ):根 端 口 的 备 份 口 ， 一 旦 根 端 口 失 效 ， 该 口 就 立 刻 变 为 根 端 口 。 229 RSTP改 进 一RootBridge 根 端 口 指 定 端 口 替 换 端 口备 份 端 口备 份 端 口 (BackupPort)： DesignatePort的 备 份 口 ， 当 一 个 网 桥 有 两 个端 口 都 连 在 一 个 LAN上 ， 那 么 高 优 先 级 的 端 口 为 DesignatedPo

46、rt， 低优 先 级 的 端 口 为 Backup Port。 230 RSTP改 进 二SW1 SW2proposalagree 根 端 口 指 定 端 口指 定 端 口 可 以 通 过 与 相 连 的 网 桥 进 行 一 次 握 手 ， 快 速 进 入 转 发 状 态 。 231 RSTP改 进 三 边 缘 端 口 ， 不 可能 产 生 环 路 网 络 边 缘 的 端 口 ， 即 直 接 与 终 端 相 连 ， 而 不 是 和 其 他 网 桥 相 连 的 端 口 可 以直 接 进 入 转 发 状 态 ， 不 需 要 任 何 等 待 时 延 。 232 RSTP的 性 能 若 非 根 网 桥

47、 在 连 续 的 三 个 Hello time内 接 受 不 到 根 的 BPDU则 立 即 产生 和 发 送 自 己 的 BPDU， 以 加 快 间 接 感 知 网 络 拓 扑 变 化 的 时 间 。 233 RSTP与 STP的 区 别 234 RSTP交 换 机 与 STP交 换 机 的 互 操 作正 常 情 况 下 ， RSTP交 换 机 不 理 解 STP交 换 机 的 BPDU， STP交 换 机 也 不 理解 RSTP交 换 机 的 BPDU。在 连 续 的 两 个 Hello time内 RSTP交 换 机 均 收 到 STPBPDU， 则 RSTP的 接 收端 口 会 进 入

48、 STP的 兼 容 模 式 ， 即 回 到 STP协 议 下 。 接 收 和 处 理 STP BPDU。仅 仅 只 是 RSTP交 换 机 上 接 收 STP BPDU报 文 的 端 口 会 回 退 。 而 不 是 整 个 交换 机 注 意 ： 在 进 行 生 成 树 协 议 迁 移 时 ， 所 有 端 口 会 重 新 收 敛 。 235 RSTP与 STP的 兼 容SW1(RSTP) SW2(STP)STP BPDURSTP BPDURSTP 协 议 可 以 与 STP 协 议 完 全 兼 容RSTP 协 议 会 根 据 收 到 的 BPDU 版 本 号 来 自 动 判 断 与 之 相 连的

49、 网 桥 是 支 持 STP 协 议 还 是 支 持 RSTP 协 议 ， 如 果 是 与 STP 网 桥 互 连 就 只 能 按 STP 的 forwarding 方 法 ， 过 30 秒 再forwarding， 无 法 发 挥 RSTP 的 最 大 功 效 236 RSTP与 STP的 兼 容SW1(RSTP) SW2(STP)STP BPDUSTP BPDUSW1(RSTP) SW3(RSTP)STP BPDU STP BPDUSW2换 成 了 支 持 RSTP的 SW3， 但 由 于 SW1仍 然 发 送 STP BPDU， 导 致 两 台 支 持 RSTP的 交 换 机 运 行 着

50、 STP。 237 RSTP与 STP的 兼 容SW1(RSTP) SW3(RSTP)RSTP BPDURSTP BPDURSTP提 供 了 protocol-migration 功 能 来 强 制 发 RSTP BPDU， 这 样 SW1 强 制 发 了 RSTPBPDU， SW3 就 发 现 与 之 互 连 的 网 桥 是 支 持 RSTP 的 ， 于 是 两 台 交 换 机 开 始 运 行 RSTP clear spanning-tree detected-protocols interface interface-id 238 RSTP回 顾 239 课 程 议 题三 、 MSTP技

51、术 原 理 240 RSTP的 不 足 Vlan10Vlan20Vlan10Vlan20 Vlan10Vlan20 241 1、 MSTP的 定 义 （ multiple）定 义 和 特 点MSTP可 以 将 具 有 相 同 转 发 路 径 的 VLAN映 射 到 一 个 生 成 树中 ， 无 需 每 个 VLAN一 个 生 成 树 。 可 以 根 据 用 户 不 同 的 数据 转 发 路 径 创 建 相 应 的 生 成 树 实 例 。MSTP得 到 各 个 厂 商 设 备 的 支 持 ， 其 国 际 标 准 为IEEE802.1S 242 2、 MST的 工 作 原 理 243 MSTP的

52、工 作 原 理MSTP区 域 概 念为 抑 制 生 成 树 覆 盖 范 围 从 而 加 快 生 成 树 的 收 敛， 在 MSTP的 操 作 机 制 中 ， 引 入 了 区 域 的 概 念。我 们 将 具 有 相 同 MSTP配 置 名 称 ， MSTP配 置修 订 号 ， VLAN与 生 成 树 实 例 的 映 射 关 系 的 交换 机 的 集 合 称 为 一 个 MSTP的 区 域 。 244 MSTP的 工 作 原 理MSTP实 例 IST实 例内 部 生 成 树 实 例 ， 是 MSTP区 域 内 缺 省 的 生 成 树 实 例 。 编 号为 0（ instance 0） 。 缺 省

53、时 ， MSTP交 换 机 上 所 有 的 VLAN都 映 射 到 IST中 。其 他 生 成 树 实 例 的 BPDU被 包 含 于 IST的 BPDU中 进 行 传 递 。 IST实 例 是 代 表 整 个 交 换 网 络 的 CST的 子 集 。 它 接 收 并 向 CST实 例 发 送 BPDU。 通 过 IST能 够 将 整 个 MST区 域 表 示 为 到 达 外部 网 络 CST虚 拟 网 桥 。 245 MSTP的 工 作 原 理MSTP实 例 MST实 例MSTI是 MSTP区 域 中 由 管 理 员 手 工 定 义 的 生 成 树 实 例 ， 对 于锐 捷 设 备 而 言

54、最 多 可 达 64个 ， 编 号 为 1 64。MST实 例 只 具 有 本 地 意 义 。 246 MSTP的 BPDU 247 248 249 3、 MST的 配 置 实 施下 面 举 例 来 说 明 如 何 进 入 MST 模 式 ， 将 VLAN 3, 5-10 映 射 到 MST Instance 1。Ruijie(config)# spanning-tree mst configurationRuijie(config-mst)# instance 1 vlan 3， 5-10Ruijie(config-mst)# name region 1Ruijie(config-mst)#

55、 revision 1Ruijie(config-mst)# showMST configurationName region1Revision 1Instance Vlans Mapped - -0 1-2,4,11-40941 3,5-10-Ruijie(config-mst)# exitRuijie(config)# 250 配 置 调 试 案 例 251 课 程 议 题四 、 工 程 实 施 第 252页 环 路 预 防 广 播 风 暴 第 253页 环 路 预 防 第 254页 环 路 预 防 第 255页 环 路 预 防 BPDU端 口 上 开 启 了BPDUGuard当 该 端

56、口 收 到 BPDU时 ,就 将 该 端口 自 动 disable掉 第 256页 环 路 预 防 开 启 生 成 树 协 议 ,建议 RSTP 上 联 口 开 启 BPDUFilter,以 阻 止 BPDU报 文 发 送 到其 他 接 入 层 交 换 机下 联 口 开 启BPDUGuard功 能 下 联 口 开 启 Portfast功 能 第 257页 与 VRRP结 合 使 用 第 258页 利 用 STP实 现 流 量 负 载 均 衡 的 条 件 第 259页 校 园 网 中 STP部 署 要 点 260 链 路 聚 合 学 习 目 标 链 路 聚 合 概 述 链 路 聚 合 概 述静

57、态 聚 合二 层 聚 合 口三 层 聚 合 口 配 置 二 层 聚 合 端 口 配 置 三 层 聚 合 端 口 注 意 事 项 负 载 均 衡 核心1及核心2配置如下：Interface g0/48Port-group 1Interface g0/47Port-group 1Interface aggregate 1Switchport mode trunk链 路 聚 合 实 施 链 路 聚 合 (AP)的 作 用u目 标 : 核 心 交 换 机 承 担 着 企 业 生 产 运 营 的 重 任 ， 有 极 高 的 可 靠 性 要 求 。 而 两 台 核 心 交 换 机 之间 的 互 联 链 路

58、 ， 则 负 责 转 发 整 网 在 非 稳 定 状 态 下 的 大 部 分 冗 余 流 量 ， 同 样 要 求 高 可 靠 性 。u解 决 : 核 心 交 换 机 之 间 的 互 联 链 路 设 计 为 双 链 路 冗 余 。u效 果 : 1)当 其 中 一 条 物 理 链 路 断 开 时 ， 另 一 条 物 理 链 路 依 然 可 以 进 行 数 据 转 发 2)扩 充 了 链 路 的 带 宽 3)可 基 于 源 MAC和 目 标 MAC进 行 负 载 均 衡 Q&A 271 272 273VRRP原 理 及 配 置 274 教 学 目 标 275 课 程 议 题一 、 VRRP应 用 场

59、 景与 基 本 概 念 276 VRRP基 本 概 念 (一 ) R1R2F1/0F1/0运 行 VRRP协 议 的 路 由 器 ， 一 台 VRRP路 由 器 可 以 同 时 参 与 到多 个 VRRP组 中 ， 在 不 同 的 组 中 ， 一 台 VRRP路 由 器 可 以 充 当不 同 的 角 色 277 VRRP基 本 概 念 (二 ) R1R2F1/0F1/0用 于 标 示 虚 拟 的 路 由 器 ， 该 地 址 实 际 上 就 是 用 户 的 默 认 网 关 278 VRRP基 本 概 念 (三 ) R1R2F1/0F1/0MASTER路 由 器 就 是 在 VRRP组 实 际 转

60、 发 数 据 包 的 路 由 器 BACKUP路 由 器 就 是 在 VRRP组 中 处 于 监 听 状 态 的 路 由 器 279 课 程 议 题二 、 VRRP工 作 原 理 280 VRRP的 工 作 原 理 (一 )10.1.1.2 10.1.1.3两台物理Router使用vrrp发现对方生成虚拟路由器 10.1.1.1/0000:5e00:01xx比较优先级和IP（越大越好）一台成为主路由器,另一台成为备用 用户网关指向虚拟路由器主路由器出现故障后自动发生切换10.1.1.1hello hello主 用备 用主 用 备 用 281 VRRP的 工 作 原 理 （ 二 ） 282 VR

61、RP的 工 作 原 理 （ 三 ） 283 课 程 议 题三 、 VRRP的 配 置 284 VRRP路 由 冗 余R1:Master R2:BackupInterface Address:192.168.10.1 Interface Address:192.168.10.2 VRID:1Virtual Address:192.168.10.1 Ip Address:192.168.10.3Gateway:192.168.10.1 Loopback:10.10.10.10 285 VRRP基 本 配 置 286 VRRP基 本 配 置 287 VRRP负 载 均 衡R1:Master For

62、VRID=1 Backup For VRID=2 R2:Backup For VRID=1 Master For VRID=2VLAN10:192.168.10.1VLAN20:192.168.20.1 VLAN10:192.168.10.2VLAN20:192.168.20.2 VRID:1Virtual Address:192.168.10.1 VRID:2Virtual Address:192.168.20.2 VLAN10:192.168.10.3Gateway:192.168.10.1 Loopback:10.10.10.10VLAN20:192.168.20.3Gateway:19

63、2.168.20.2 288 VRRP查 看 排 错 命 令 show上 面 的 显 示 信 息 包 括 以 太 网 口 名 称 、 VRRP组 号 、 优 先 级 、 备 份 变 成 主 状 态 的 超 时 时 间 、 是 否与 接 口 IP地 址 相 同 、 抢 占 方 式 、 主 设 备 的 IP地 址 、 VRRP组 IP地 址 。 289 VRRP查 看 排 错 命 令 debug debug vrrp 命 令 相 当 于 同 时 执 行 命 令 debug vrrp errors、 debug vrrp events、 debug vrrp packets以 及 命 令 debug

64、 vrrp state。 290 VRRP其 他 特 性 配 置 291 VRRP其 他 特 性 配 置可 以 使 用 本 命 令 监 视 出 口 链 路 ， 需 要 注 意 的 是 被 监视 的 接 口 只 允 许 是 三 层 可 路 由 的 逻 辑 接 口(如 Routed Port ， SVI ， Loopback， Tunnel 等 等 )。Ruijie(config-if)# vrrp 2 track GigabitEthernet 2/1 30 292 课 程 议 题四 、 VRRP在 实 际 工 程 中 的 应 用 293 如 何 做 到 冗 余 备 份 ？ SW1 SW2SW3

65、Vlan 10Vlan 10 Vlan 1011 2 2 21虚 拟 网 关 地 址192.168.10.1Master BackupM ster 294 如 何 做 到 负 载 均 衡 ？SW1 SW2 SW3Vlan 10Vlan 10,20 11 2 2 21 Vlan 20Vlan 10,20 295 课 程 回 顾 296 本 章 内 容 课 程 议 题 路 由 器 物 理 构 造RAMROM FlashNVRAM InterfaceLineCPU 路 由 器 启 动 过 程 路 由 器 启 动 过 程 (续 )ROM只 读存 储器 启 动 微 代 码 ，硬 件 信 息NVRAM非

66、易 失 性 RAM startup-configFlash闪 存 RGNOS锐 捷 网 络 操 作系 统RAM随 机 存储 器 running-config接 口 10M100M1000M以 太 网口 、 光 纤 接 口 课 程 议 题 路 由 器 接 口 路 由 器 接 口 及 连 接 线 缆 RJ-45接 口 SC接 口 路 由 器 接 口 及 连 接 线 缆 高 速 同 步 串 口 （ SERIAL） 异 步 串 口 （ ASYNC） ISDN BRI接 口 路 由 器 的 硬 件 连 接 AUI接 口 的 连 接 方 法 路 由 器 的 硬 件 连 接 异 步 串 口 和 路 由 器 连 接 路 由 器 的 硬 件 连 接 同 步 串 口 和 路 由 器 连 接 路 由 器 的 硬 件 连 接 ISDN BRI接 口 连 接 路 由 器 的 硬 件 连 接 Console接 口 的 连 接 AUX接 口 的 连 接 课 程 议 题 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 。 用 户 产