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编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第1页 共1页第一章 园区网概述园区网特点1. 在一个固定地理区域内的一个公司或一个公司的一部分。2. 拥有该园区网的公司通常也拥有该园区内所用的物理线路。传统园区网的主要问题1. 可用性2. 性能在传统园区网中,通常用多端口网桥将一个局域网分段成隔离的碰撞域。这样可解决两个问题:1. 碰撞域(Collision Domain)2. 距离限制网络中通信的三种形式:单播(Unitcast)、组播(Multicast)、广播(Broadcast)。1. 多点广播实例:Cisco IP/TV分发多媒体数据、定位IP服务上的Novell 5。2. 提出请求的广播:IP的地址解析协议(ARP)、NetBIOS的名字请求、网间包交换协议(IPX)寻找最近服务器(Get Nearest Server,GNS)请求。3. 发布通告的广播:IPX服务通告协议(SAP)数据包、路由信息协议(RIP)、内部网关路由选择协议(IGRP)。遏制广播的两种方法:1. 使用路由器生成多个子网;2. 利用交换机实施VLAN。当前园区网由两部分组成:1. 局域网交换机2. 路由器传统的80/20规则和新的20/80规则1. 80/20规则:在设计恰当地网络环境中,一个给定网段上80%的流量是本地的,不超过20%的网络流量需要通过主干。2. 20/80规则:只有20%的流量是到本地工作组局域网的,而80%的流量需要流出本地网络。导致流量模式的改变有两个因素:1. 基于Web应用的计算普遍,很多PC既是信息的接受者,也是信息的发布者;2. 企业部署集中式的服务器群(既降低成本、提高安全、便于管理)。新的园区网模型中的3类服务1. 本地服务:本地数据流不进入网络主干或通过路由器2. 远程服务:远程服务数据流穿过广播域边界,但可能也可不通过网络主干3. 企业级服务:放在距离网络主干很近的一个独立的子网上与OSI分层相应的PDU和设备类型模型层PDU类型设备类型数据链路层(第2层)数据帧交换机/网桥网络层(第3层)数据包路由器传输层(第4层)TCP数据分段TCP端口多层交换机多层交换基于单独的流,MLS-SE为MLS流维护一个缓存条目并为每个流存储统计信息。流中的所有数据包都与缓存中的信息进行比较。缺省情况下,256秒之后,如果没有任何流利用到一个MLS缓存项(Cache Entry),那么这个缓存项将从缓存中删除。路由器的优势决定转发路径验证3层包头的完整性、有效期(on header only)修改TTL处理并响应任何选项信息MIB中更新转发统计数据安全控制第3层交换的优势(路由器没有)低成本低延时交换机和网桥第二层交换机由于采用ASIC(专用集成电路,Application-Specified Integrated Circuits)硬件处理技术,所以交换机可比以太网桥低得多的成本提供高达Gbit速率的可扩展性和低时延。第三层交换机主要有两种产品多层交换Cisco快速转发(CEF)Cisco分层模型中各层使用的主要设备层次层次名设备第一层访问层Catalyst 1900,2820,2900,4000,5000第二层分布层Catalyst 5000(支持多层交换,带路由模块),2926G(需要外部路由支持)6000(密集Fast或Gigabit以太网口,如120个Gigabit端口)第三层核心层Catalyst 6500,8500(multicast routing,支持PIM协议)接入层交换机应用接入端口数交换机Less than 5019xx, 2820, 29xx(如CAD/CAM和IC设计环境), 35xxLess than 1004xxx(可提供多达36Gbit以太网端口,96个用户接入)More than 1005xxx(Multigigabit 10/100/1000Mbps)园区两个基本元素:1. 交换区块(Switching Block)2. 核心区块(Core Block)影响交换区大小的主要因素:1. 数据类型和行为;2. 工作组的大小和数量(一般不超过2000个用户)说明交换区过大:1. 分布层路由上出现流量瓶颈;2. 广播和Multicast降低了Switch和Router的处理速度。分割交换区的原则1. 应基于网络上通过的流量(Traffic Flow),而不是Blocking中的节点数;2. 为了进行分割,需要定期进行流量采集。有两种基本的核心层设计:1. 紧缩核心(Collapsed) 分布层和核心层功能由同一个设备执行; 每台接入层交换机到分布层交换机都有一条冗余链路; 第三层冗余是由运行HSRP的两台分布层交换机提供的。2. 双核心(Dual):在核心层至少有两个设备提供冗余。但他们之间没有连接,以防止生成树循环。路由选择协议所支持Blocking的最大数量协议支持路由对等的最大数量核心层子网数Blocking数OSPF50225EIGRP50225RIP30215实施第三层核心的好处:很多设计采用第二层第三层第二层的模型,取得了成功,但有些情况下需要使用第三层核心,主要好处:1. 快速收敛:路由协议收敛时间5s10s,而生成树收敛时间在50s;2. 自动负载均衡:路由协议可在多条等成本路径间均衡负载;3. 消除对等问题:可以支持更多的Switching Blocking,达100个。坏处:费用和性能。传统路由器功能:_ Determine paths based on logical addressing_ Run layer 3 checksums (on header only)_ Use Time to Live (TTL)_ Process and responds to any option information_ Can update Simple Network Management Protocol (SNMP) managers with Management Information Base (MIB) information_ Provide Security第三层交换机优点:_ Hardware-based packet forwarding_ High-performance packet switching_ High-speed scalability_ Low latency_ Lower per-port cost_ Flow accounting_ Security_ Quality of service (QoS)Quality of Service的含义Messages are given more resources if they need it. 例如电视会议应用比电子邮件可能会得到更多的带宽。所以第四层的路由器或交换机可以根据第四层信息来控制流量。一种方法是采用标准的或扩展的访问控制列表。另一种方法是通过NetFlow交换来提供流的第四层统计。第二章 连接交换区块快速以太网的距离限制技术线缆分类线缆长度100BaseTXEIA/TIA类型5(UTP)非屏蔽双绞线2对100m100BaseT4EIA/TIA类型3,4,5(UTP)非屏蔽双绞线4对100m100BaseFX多模光纤MMF缆线 62.5um光纤核心,125um外层包装(62.5/125)400mGbit以太网距离限制技术线缆分类线缆长度1000BaseCX铜质屏蔽双绞线25m1000BaseT铜质EIA/TIA类型5(UTP)非屏蔽双绞线4对100m1000BaseFX多模光纤 62.5um光纤核心和50um光纤芯,使用波长为780nm260m1000BaseLX单模光纤 9um光纤芯,使用波长为1300nm3km(Cisco最长支持10km)Catalyst两种OSOS类型交换机Cisco IOSCatalyst 1900/2800,2900XLSet命令集Catalyst 2926,2926G,1948G,4000,5000,6000自动协商优先级识别优先级次序物理层技术A100BaseTX全双工B100BaseT4C100BaseTX半双工D10BaseT全双工E10BaseT半双工Token Ring分段方法MethodForwarding DecisionFrame Modification Ring NumberingTransparent bridgingMAC addressN/ASource-route bridgingRIFRIFRing numbers must be unique among bridge ports.Source-route transparent bridgingMAC address or RIFRIFRing numbers must be unique among bridge ports.Source-route switchingRoute descriptoRing numbers can be same across switch ports (single ring can be segmented on several ports).IOS命令集标识一个端口(1900/2800,2900XL)Switch(config-if)#description description-string如果在标识字串中有空格,必须用引号括起来。Switch(config-if)#description “description string”而基于set命令的交换机设置端口标识没有这个问题,命令不同,用Set port name命令。UTP电缆遵守100m规则:1. 从交换机到配线架(Patch Panel)为5m;2. 从Patch Panel到办公室模块(Punch-down Block)为90m;3. 从Punch-down Block到Desktop为5m。CDP协议是Cisco的专有协议,用来发现邻居设备,Cisco设备每60s发送基于第二层的Multicast,目的MAC地址是0100.0ccc.cccc。第三章 通过VLAN定义共同工作组设置VLAN Membership两种常用方法:1. 静态VLAN基于端口的成员身份,通过将端口指派给一个VLAN建立。2. 动态VLAN通过管理软件,如Ciscoworks 2000或CWSI建立,基于设备MAC地址。Cisco IOS下配置静态VLANSwitc
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