網(wǎng)絡(luò)設(shè)備介紹(課件).ppt

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2020 2 14 1 常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備介紹 主要內(nèi)容 網(wǎng)絡(luò)調(diào)制解調(diào)器 Modem 網(wǎng)絡(luò)接口卡 NIC 中繼器與集線器網(wǎng)橋和交換機(jī)無(wú)線接入點(diǎn) AccessPoint 路由器 Router 第三層交換機(jī) 交換機(jī) 交換機(jī) 防火墻 防火墻 交換機(jī) 主機(jī) 主機(jī) 路由器 交換機(jī) 因特網(wǎng) 集線器 內(nèi)部網(wǎng) 外部訪問(wèn)子網(wǎng) 因特網(wǎng) 2020 2 14 3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在OSI體系中的位置 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能層次 2020 2 14 4 1調(diào)制解調(diào)器Modem 集成了調(diào)制和解調(diào)功能的設(shè)備工作在體系結(jié)構(gòu)的物理層一般是指用于電話網(wǎng)絡(luò)的模擬調(diào)制解調(diào)器目前的調(diào)制解調(diào)器在自適應(yīng) 數(shù)據(jù)壓縮和網(wǎng)絡(luò)編碼調(diào)制技術(shù)等方面已非常成熟 每個(gè)話路的數(shù)據(jù)傳輸速率可高達(dá)56kb s 已基本接近電話線路的最大理論速率 2020 2 14 5 高速調(diào)制解調(diào)器 V 90建議 ITU T頒布的56kb s調(diào)制解調(diào)器標(biāo)準(zhǔn)提高速度的關(guān)鍵服務(wù)提供商 ISP 聯(lián)機(jī)服務(wù)商或公司局域網(wǎng) 與電話交換網(wǎng)絡(luò)之間采用數(shù)字線路連接上行33 6kb s 下行56kb s 2020 2 14 6 2網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC 網(wǎng)絡(luò)接口卡 網(wǎng)卡 是連接主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的基本設(shè)備每臺(tái)主機(jī)都應(yīng)配置一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)卡每個(gè)網(wǎng)卡都有一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口不能獨(dú)立工作 必須依賴于宿主主機(jī)連接不同的局域網(wǎng)需要使用不同的網(wǎng)卡以太網(wǎng)卡令牌環(huán)網(wǎng)卡FDDI網(wǎng)卡ATM網(wǎng)卡 2020 2 14 7 網(wǎng)卡地址 即網(wǎng)卡的物理地址 MAC地址 固化在網(wǎng)卡硬件中 有些網(wǎng)卡可由用戶修改 配置參數(shù) 跳線設(shè)置 軟件設(shè)置 PnP 中斷請(qǐng)求號(hào)IRQ 一般為3 I O基地址I OBase 一般為300H 存儲(chǔ)器基地址MemoryBase 一般為0C000H 全雙工 半雙工 傳輸速率 僅10 100Mb s雙速網(wǎng)卡可選 網(wǎng)卡的配置參數(shù) 2020 2 14 8 網(wǎng)卡的選用 考慮的因素包括 LAN的類型 Ethernet TokenRing ATM FDDILAN的速度 10M 100M 1000M 4M 16M 25M 155M網(wǎng)絡(luò)接口類型 AUI BNC RJ 45 SC ST MT RJ主機(jī)總線類型 ISA EISA PCI USB PCMCIA應(yīng)用場(chǎng)合 服務(wù)器 工作站 筆記本其他附加功能 PnP 防病毒 遠(yuǎn)程喚醒 鏈路聚合等 2020 2 14 9 以太網(wǎng)卡的類型 2020 2 14 10 3集線器 HUB 多端口的中繼器 工作在物理層功能 在網(wǎng)段之間復(fù)制比特流 信號(hào)整形和放大可認(rèn)為它是將總線折疊到鐵盒子中的集中連接設(shè)備特點(diǎn) 具有與中繼器同樣的特點(diǎn)可改變網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)湫问?總線連接 星形連接邏輯上仍是一個(gè)總線型共享介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)端口數(shù) 8 12 16 24 2020 2 14 11 集線器的類型 按速度劃分 傳統(tǒng)集線器傳輸速度為10Mb s 10Base T網(wǎng)絡(luò) 快速以太網(wǎng)集線器傳輸速度為100Mb s 100Base T網(wǎng)絡(luò) 10 100M自適應(yīng)集線器傳輸速度自適應(yīng)內(nèi)部有兩個(gè)網(wǎng)段 10M和100M 集線器根據(jù)連接速度將主機(jī)連接到不同網(wǎng)段上 網(wǎng)段之間用交換方式連接 保護(hù)投資 便于升級(jí) 2020 2 14 12 用集線器構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn) 所有主機(jī)共享帶寬無(wú)法限制沖突和廣播適用于小型網(wǎng)絡(luò) 2020 2 14 13 例 用集線器搭建簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò) 以1臺(tái)服務(wù)器 3臺(tái)PC機(jī)為例 一臺(tái)HUB4塊UTP接口的網(wǎng)卡4臺(tái)PC機(jī)8個(gè)RJ45接頭 水晶頭 若干米UTP雙絞線 NIC HUB UTP PC機(jī) 服務(wù)器 2020 2 14 14 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī) 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和網(wǎng)橋?qū)偻活愒O(shè)備 工作在數(shù)據(jù)鏈路層但網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的端口數(shù)多 并且交換速度快 在這個(gè)意義上 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)可看作是多端口的高速網(wǎng)橋 交換機(jī)比網(wǎng)橋優(yōu)越的地方 交換速度快 可實(shí)現(xiàn)線速轉(zhuǎn)發(fā) 能解決網(wǎng)絡(luò)主干上的通信擁擠問(wèn)題 端口密度高 一臺(tái)交換機(jī)可連接多個(gè)網(wǎng)段 降低了組網(wǎng)成本 工作原理與網(wǎng)橋類似 學(xué)習(xí)源地址 構(gòu)造轉(zhuǎn)發(fā)表 過(guò)濾本網(wǎng)段幀 隔離沖突域 轉(zhuǎn)發(fā)異網(wǎng)段幀 交換 廣播未知幀 尋找目的站點(diǎn) 2020 2 14 15 交換機(jī)的特點(diǎn) 交換機(jī)通過(guò)內(nèi)部的交換矩陣把網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)網(wǎng)段 每個(gè)端口為一個(gè)沖突域 交換機(jī)能夠同時(shí)在多對(duì)端口間無(wú)沖突地交換幀 2020 2 14 16 例 交換網(wǎng)絡(luò)的帶寬 若交換機(jī)每個(gè)端口帶寬為BW 則交換機(jī)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)總帶寬 BW n 2 BW nn 8 BW 10Mb s時(shí) 網(wǎng)絡(luò)總帶寬最高可達(dá)80Mb s 若每個(gè)交換機(jī)端口只連接一臺(tái)計(jì)算機(jī) 則每臺(tái)計(jì)算機(jī)的可用帶寬為10Mb s 比較 10Mb s的8口集線器構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò) 連接了8臺(tái)計(jì)算機(jī) 網(wǎng)絡(luò)總帶寬仍為10Mb s 網(wǎng)絡(luò)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)的帶寬為1 25Mb s 2020 2 14 17 交換機(jī)的三種轉(zhuǎn)發(fā)方式 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā) Storeandforward 整個(gè)幀完整接收后 對(duì)幀進(jìn)行差錯(cuò)檢驗(yàn) 然后再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作 優(yōu)點(diǎn) 進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn) 錯(cuò)誤不會(huì)擴(kuò)散到目的網(wǎng)段 缺點(diǎn) 延遲比較大 直通轉(zhuǎn)發(fā) Cut through 只要收到幀的前6個(gè)字節(jié) 目的MAC地址 就開(kāi)始進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作 優(yōu)點(diǎn) 交換延遲小 缺點(diǎn) 無(wú)法進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn) 幀錯(cuò)誤會(huì)擴(kuò)散到目的網(wǎng)段 無(wú)碎片直通轉(zhuǎn)發(fā) Fragmentfreecut through 接收到一幀的前64字節(jié)后 再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作 小于64字節(jié)的幀不轉(zhuǎn)發(fā) 小于64字節(jié)的幀一般是沖突造成的幀碎片 錯(cuò)誤幀 優(yōu)點(diǎn) 交換速度較快 并且降低了錯(cuò)誤幀轉(zhuǎn)發(fā)的概率缺點(diǎn) 長(zhǎng)度大于64字節(jié)的錯(cuò)誤幀仍會(huì)轉(zhuǎn)發(fā) 轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)大于直通轉(zhuǎn)發(fā) 2020 2 14 18 使用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的好處 分割沖突 碰撞 域 減少了沖突允許建立多個(gè)連接 提高了網(wǎng)絡(luò)總體帶寬減少了每個(gè)網(wǎng)段中的站點(diǎn)數(shù) 提高了站點(diǎn)平均擁有帶寬允許全雙工連接 提高帶寬 消除沖突能夠連接不同速度的網(wǎng)段 2020 2 14 19 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合 作為L(zhǎng)AN核心主干連接設(shè)備 如網(wǎng)絡(luò)中心 數(shù)據(jù)中心等 網(wǎng)絡(luò)通信流量很大的應(yīng)用場(chǎng)合 如圖像處理 視頻流等 對(duì)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度要求比較高的場(chǎng)合 2020 2 14 20 以網(wǎng)橋 交換機(jī)為核心的網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn) 每個(gè)網(wǎng)段獨(dú)享帶寬最佳可達(dá)到每臺(tái)主機(jī)獨(dú)享帶寬可以限制沖突 但不能限制廣播有可能產(chǎn)生廣播風(fēng)暴適用于小型部門級(jí)網(wǎng)絡(luò)到大型園區(qū)網(wǎng)絡(luò)大型網(wǎng)絡(luò)中需解決廣播問(wèn)題 2020 2 14 21 虛擬局域網(wǎng) VLAN VLAN是一種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造和用戶的組織形式 通過(guò)交換機(jī) 或路由器 劃分 由網(wǎng)段和站點(diǎn)構(gòu)成的邏輯工作組 用交換機(jī)劃分的若干個(gè)VLAN在邏輯上完全獨(dú)立 可看成是分離的物理網(wǎng)絡(luò) 廣播幀不會(huì)跨越邏輯網(wǎng)絡(luò)邊界 VLAN能夠限制廣播域的范圍 抑制廣播幀的泛濫 VLAN可跨越交換機(jī) 同一VLAN中的成員不受物理位置的限制 可以像處于同一個(gè)局域網(wǎng)中那樣互相訪問(wèn) 2020 2 14 22 VLAN示意圖 2020 2 14 23 VLAN能夠隔離 限制 廣播域 VLAN劃分前 整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都在一個(gè)廣播域中 2020 2 14 24 VLAN劃分后 網(wǎng)絡(luò)被分割成幾個(gè)較小的廣播域 2020 2 14 25 VLAN的優(yōu)點(diǎn) 提高管理效率站點(diǎn)的物理位置改變無(wú)需重新布線和配置用戶性質(zhì)改變后很容易通過(guò)軟件將其從一個(gè)VLAN劃分到另一個(gè)VLAN控制廣播數(shù)據(jù)增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性實(shí)現(xiàn)虛擬工作組用戶的工作地點(diǎn)不必在同一個(gè)物理地點(diǎn)可在企業(yè)內(nèi)建立靈活的 動(dòng)態(tài)化的組織結(jié)構(gòu) 2020 2 14 26 VLAN劃分的方法 基于端口 靜態(tài)劃分 根據(jù)端口號(hào)劃分VLAN基于MAC地址 動(dòng)態(tài)劃分 根據(jù)用戶計(jì)算機(jī)的MAC地址劃分VLAN基于網(wǎng)絡(luò)地址或網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類型 動(dòng)態(tài) 根據(jù)用戶計(jì)算機(jī)的IP地址劃分VLAN 2020 2 14 27 主干 Trunk 主干用于實(shí)現(xiàn)跨交換機(jī)的VLAN 它是指交換機(jī)之間用于傳輸多個(gè)VLAN信息的鏈路主干上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包加上特殊標(biāo)簽 通常是802 1q和Cisco的ISL等 稱為貼標(biāo)簽 Tagging 2020 2 14 28 VLAN間通信 不同VLAN間的計(jì)算機(jī)即使連在同一臺(tái)交換機(jī)上也不能互相通信VLAN間通信只能通過(guò)第三層設(shè)備實(shí)現(xiàn)路由器三層交換機(jī) 2020 2 14 29 8 5無(wú)線接入點(diǎn) AP AP是位于無(wú)線局域網(wǎng)拓?fù)渲行奈恢玫臒o(wú)線基站設(shè)備 AP的功能是實(shí)現(xiàn)無(wú)線客戶端之間以及無(wú)線局域網(wǎng)和有線局域網(wǎng)之間的互聯(lián)AP有兩類通信端口 符合IEEE802 3標(biāo)準(zhǔn)的有線以太網(wǎng)端口符合IEEE802 11標(biāo)準(zhǔn)的WLAN端口802 11b 無(wú)線傳輸速率最高為11Mb s802 11g 無(wú)線傳輸速率最高為54Mb s802 11n 無(wú)線傳輸速率最高約為300Mb s 2020 2 14 30 8 6路由器 Router 工作在OSI第三層 網(wǎng)絡(luò)層 功能 在網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)分組 為網(wǎng)絡(luò)分組尋找最佳傳輸路徑 實(shí)現(xiàn)子網(wǎng)隔離 限制廣播風(fēng)暴 目的地址無(wú)法識(shí)別時(shí) 路由器將其丟棄 而不是廣播 提供邏輯地址 以識(shí)別互聯(lián)網(wǎng)上的主機(jī) 提供廣域網(wǎng)服務(wù) 應(yīng)用 把LAN連入廣域網(wǎng)或作為廣域網(wǎng)的核心連接設(shè)備 用路由器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的特點(diǎn) 用路由器連接起來(lái)的若干個(gè)網(wǎng)絡(luò) 它們?nèi)允歉髯元?dú)立的 要想從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)用路由器連接起來(lái)的另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn) 必須指定該站點(diǎn)的邏輯地址 IP地址 通過(guò)廣播是無(wú)法與之進(jìn)行通信的 2020 2 14 31 用路由器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) 路由器 沖突域2 沖突域1 路由器可以隔離沖突域和廣播域 沖突域3 廣播域2 廣播域1 2020 2 14 32 路由表 路由器如何確定最佳路由 路由表 RoutingTable 路由表是保存到達(dá)其他網(wǎng)絡(luò)的路由信息的數(shù)據(jù)庫(kù)包含目的網(wǎng)絡(luò)地址 號(hào) 傳輸路徑 傳輸開(kāi)銷等根據(jù)目的網(wǎng)絡(luò)地址查找路由表并確定分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑的過(guò)程稱為路由選擇 Routing 路由表的信息隨網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓兓?建立 更新路由表的算法稱為路由算法 RoutingAlgorithm 網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)路由器都會(huì)根據(jù)路由算法定時(shí)地或在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)更新其路由表 靜態(tài)路由 由網(wǎng)絡(luò)管理員預(yù)先手工設(shè)置路由信息 動(dòng)態(tài)路由 由路由器在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地建立與更新 自動(dòng)學(xué)習(xí) 記憶網(wǎng)絡(luò)的變化并根據(jù)路由算法重新計(jì)算路由的協(xié)議稱為路由選擇協(xié)議 RoutingProtocol 2020 2 14 33 路由表的例子 2 0 A B 2020 2 14 34 路由表的基本內(nèi)容 172 16 2 0 172 16 1 0 172 16 4 0 A B 路由器A的路由表 3 1 2 3 路徑 用下一路由器對(duì)應(yīng)端口的IP地址來(lái)表示 路徑成本 開(kāi)銷 用線路速度 距離或跨越的路由器的個(gè)數(shù) 步跳數(shù) 成本 線路可靠性等表示 大多數(shù)情況下用步跳數(shù)來(lái)表示 2020 2 14 35 路由表的基本內(nèi)容 續(xù) 注意 路由器是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)號(hào)來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)包的 所以路由表中存放的是目的網(wǎng)絡(luò)號(hào) 而不是目的主機(jī)號(hào) 類比 郵政局在城市間轉(zhuǎn)發(fā)信件依據(jù)的是城市名而不是收信人姓名 這樣做的優(yōu)點(diǎn)是路由表小 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)目要比主機(jī)少的多 節(jié)省路由器的存儲(chǔ)空間 路由表的路由更新速度快 2020 2 14 36 路由器的路由選擇過(guò)程 也采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方法 接收并緩存IP數(shù)據(jù)分組 提取分組中的目的主機(jī)的IP地址 計(jì)算目的主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)地址 用目的網(wǎng)絡(luò)地址查找路由表決定轉(zhuǎn)發(fā)路徑 如果目的網(wǎng)絡(luò)地址就是與輸入接口連接的網(wǎng)絡(luò) 則丟棄 如果目的網(wǎng)絡(luò)地址就是與輸出接口連接的網(wǎng)絡(luò) 則直接遞交 如果找到匹配項(xiàng) 則通過(guò)對(duì)應(yīng)接口轉(zhuǎn)發(fā)出去 如果有默認(rèn)路徑 則通過(guò)與默認(rèn)路徑對(duì)應(yīng)的接口轉(zhuǎn)發(fā)出去 未查到 丟棄該分組 比較 交換機(jī)也用查表的方法決定轉(zhuǎn)發(fā)路徑 但該表是 端口 MAC地址 表 存放的是端口與目的MAC地址之間的關(guān)系 要用幀中的MAC地址查表 而路由器中的路由表是 端口 網(wǎng)絡(luò)地址 表 存放的是端口與目的網(wǎng)絡(luò)地址之間的關(guān)系 故要從分組中提取IP地址 并解析出其中的網(wǎng)絡(luò)地址部分來(lái)查表 2020 2 14 37 路由器的結(jié)構(gòu) 路由處理器CPU RAM IOS路由表協(xié)議軟件網(wǎng)絡(luò)接口 LAN WAN CONSOLE 輸入接口 輸出接口交換結(jié)構(gòu) SwitchingFabric 2020 2 14 38 路由器的網(wǎng)絡(luò)接口 LAN接口 一個(gè)或多個(gè)EthernetWAN接口 一個(gè)或多個(gè)Sync AsyncSerial撥號(hào)類接口 BRI PRI等控制臺(tái)CONSOLE 2020 2 14 39 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2020 2 14 40 三種交換結(jié)構(gòu) 存儲(chǔ)器 總線 交叉開(kāi)關(guān) 2020 2 14 41 輸入端口 數(shù)據(jù)鏈路層 如以太網(wǎng)等 物理層 位的接收 分散化的交換 給定數(shù)據(jù)報(bào)目的地址 在路由表中查找輸出端口目標(biāo) 以線速實(shí)現(xiàn)輸入端口處理排隊(duì) 若數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)太快 來(lái)不及處理時(shí) 2020 2 14 42 輸出端口 對(duì)來(lái)自于交換引擎的分組進(jìn)行緩沖 Buffering 根據(jù)調(diào)度規(guī)則從數(shù)據(jù)報(bào)隊(duì)列中選擇數(shù)據(jù)報(bào) 重新封裝后發(fā)送出去 2020 2 14 43 輸出端口緩沖 當(dāng)來(lái)自于交換引擎的數(shù)據(jù)報(bào)太多以至于來(lái)不及發(fā)送時(shí)就需要進(jìn)行緩沖處理 否則輸出端口緩沖溢出會(huì)引起排隊(duì)延遲和分組丟失 如下圖右 2020 2 14 44 路由器組網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)限制了沖突域 可以用于LAN或WAN的環(huán)境 可以連接不同介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)和不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò) 可以為分組確定傳輸?shù)淖罴崖窂?可以過(guò)濾廣播信息 缺點(diǎn)昂貴 必須用于可路由協(xié)議網(wǎng)絡(luò) 配置復(fù)雜 處理速度比橋接器慢 2020 2 14 45 無(wú)線路由器 是將AP和路由器功能結(jié)合在一起的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 特別適合于家庭或小型辦公室環(huán)境的組網(wǎng) 使多臺(tái)計(jì)算機(jī)共享一條寬帶連接 常見(jiàn)無(wú)線路由器的基本配置為 支持IEEE802 11b g無(wú)線接口 1個(gè)10 100MWAN接口 4個(gè)10 100MLAN接口 支持CSMA CA CSMA CD TCP IP DHCP ICMP NAT PPPoE等協(xié)議 支持VPN QoS 內(nèi)置防火墻 支持64 128 152位WEP WPA IEEE802 1X TKIP AES等加密與安全機(jī)制 支持遠(yuǎn)程和Web管理 2020 2 14 46 使用無(wú)線路由器組建家庭網(wǎng)絡(luò) 2020 2 14 47 8 7第三層交換機(jī) 可以看成是結(jié)合了路由器功能的交換機(jī) 但只具有基本路由功能第三層交換機(jī)利用網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議中的包頭信息來(lái)增強(qiáng)第二層交換功能 在源IP地址和目的IP地址之間建立基于數(shù)據(jù)鏈路層的高速交換式虛擬連接 具有第三層交換功能的設(shè)備包括第三層交換機(jī)和某些帶有第三層交換功能的路由器 2020 2 14 48 第三層交換的基本原理 兩種主要類型 網(wǎng)絡(luò)中心交換IBM公司的ARIS AggregateRoute basedIPSwitching Ipsilon公司的IPSwitching Cisco公司的TagSwitching以及IETF的多協(xié)議標(biāo)記交換 MPLS MultiprotocolLabelSwitching 強(qiáng)調(diào)交換機(jī)核心層的速度 完全用ASIC硬件以線速實(shí)現(xiàn)路由和交換端系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)交換3COM公司的FastIP和Cabletron公司的SecureFast所采用的方法是在第三層路由一次 然后在第二層用ASIC硬件實(shí)現(xiàn)端到端的交換 2020 2 14 49 多協(xié)議標(biāo)簽交換 MPLS 基本思想是給數(shù)據(jù)包 貼 上標(biāo)簽 此標(biāo)簽在交換域的入口結(jié)點(diǎn)貼上 在中間交換結(jié)點(diǎn)讀出 最后在交換域的出口結(jié)點(diǎn)刪除 路徑上的所有交換機(jī)都根據(jù)標(biāo)簽確定數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)路徑 交換過(guò)程1 標(biāo)簽交換域中的相鄰路由器使用路由協(xié)議建立目的網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性 然后使用標(biāo)簽發(fā)布協(xié)議LDP在路由器間共享標(biāo)簽信息 以發(fā)現(xiàn)和構(gòu)造與標(biāo)簽相對(duì)應(yīng)的虛路徑 各路由交換機(jī)再根據(jù)這些路徑構(gòu)造出分組轉(zhuǎn)發(fā)表 2 當(dāng)一個(gè)IP數(shù)據(jù)包進(jìn)入交換域時(shí) 入口邊緣路由器就給數(shù)據(jù)包貼上標(biāo)簽 然后根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表將數(shù)據(jù)包發(fā)給下一個(gè)交換節(jié)點(diǎn) 2020 2 14 50 3 所有的中間交換節(jié)點(diǎn)都按照標(biāo)簽進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā) 由于標(biāo)簽只具有本地意義 所以每經(jīng)過(guò)一個(gè)交換節(jié)點(diǎn) 標(biāo)簽就要更換一次 4 當(dāng)IP數(shù)據(jù)包離開(kāi)交換域時(shí) 出口邊緣路由器將標(biāo)簽刪除 其后按傳統(tǒng)方法進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā) 2020 2 14 51 快速IP交換 FastIP 基本思想是源端主機(jī)在傳送數(shù)據(jù)前先發(fā)送一個(gè)快速IP連接請(qǐng)求 該請(qǐng)求被路由到目的主機(jī) 目的主機(jī)回送一個(gè)包含其MAC地址的NHRP應(yīng)答包給源端主機(jī) 如果源端主機(jī)和目的端主機(jī)存在二層交換通路 當(dāng)NHRP應(yīng)答包到達(dá)源端主機(jī)時(shí)將在經(jīng)過(guò)的每一個(gè)交換機(jī)中建立目的端主機(jī)MAC地址和端口的映射表 捷徑 隨后源端主機(jī)可根據(jù)目的端主機(jī)MAC地址直接通過(guò)交換機(jī)中已建立的捷徑交換數(shù)據(jù)包 不再經(jīng)過(guò)三層路由 交換過(guò)程1 第二層交換引擎對(duì)進(jìn)入交換機(jī)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行匹配判斷 對(duì)于一個(gè)流中的數(shù)據(jù)包 如果交換表中含有與之匹配的捷徑 則交換引擎就通過(guò)捷徑直接轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包 否則將它歸為候選包 并在交換表中建立部分捷徑 然后將數(shù)據(jù)包提交給路由模塊 2020 2 14 52 2 路由模塊以傳統(tǒng)的方式計(jì)算路由 然后經(jīng)第二層交換引擎將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到目的 轉(zhuǎn)發(fā)時(shí) 交換機(jī)要重寫第二層幀的幀頭 這個(gè)修改后的數(shù)據(jù)包稱為使能包 交換引擎將其轉(zhuǎn)發(fā)出去并完成下列操作 根據(jù)使能包的目的MAC地址計(jì)算該數(shù)據(jù)包應(yīng)該從哪個(gè)接口轉(zhuǎn)發(fā) 根據(jù)使能包目的IP地址查找在上一步中建立的部分捷徑并將其填寫完整 該捷徑項(xiàng)將包含重寫數(shù)據(jù)流中后續(xù)包幀頭所需的所有信息 3 當(dāng)交換機(jī)收到同一個(gè)流中的后續(xù)數(shù)據(jù)包后 交換引擎利用數(shù)據(jù)包中的目標(biāo)IP地址查找在第三步建立的完整捷徑 地址匹配后 交換引擎根據(jù)捷徑重寫幀頭信息 然后直接轉(zhuǎn)發(fā)給目的主機(jī) 不再經(jīng)過(guò)路由引擎 2020 2 14 53 第三層交換機(jī)的應(yīng)用 代替?zhèn)鹘y(tǒng)路由器作為企業(yè)網(wǎng)和校園網(wǎng)的核心 2020 2 14 54 第三層交換的優(yōu)勢(shì) 無(wú)阻塞線速交換和路由極高的吞吐量多協(xié)議路由支持支持多種VLAN的劃分具有帶寬預(yù)留 RSVP 及具有CoS和QoS的業(yè)務(wù)量?jī)?yōu)先級(jí)處理 支持IEEE802 1p和DifferServ 支持訪問(wèn)控制列表ACL 能夠以線速對(duì)所有數(shù)據(jù)包進(jìn)行過(guò)濾 提供基于防火墻的安全策略 支持安全用戶認(rèn)證 配合用戶計(jì)費(fèi) 增強(qiáng)用戶管理 高性價(jià)比 設(shè)備投資低于以路由器為核心的骨干網(wǎng) 2020 2 14 55 本章小結(jié) 各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)的功能層次網(wǎng)絡(luò)接口卡中繼器和集線器網(wǎng)橋和交換機(jī)無(wú)線訪問(wèn)點(diǎn)路由器第三層交換機(jī)各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的區(qū)別