路由和交換技術(shù)項目2-1-擴展網(wǎng)絡(luò)簡介課件

1、路由和交換技術(shù)項目2-5 多區(qū)域 OSPF項目2-4調(diào)整單區(qū)域 OSPF并對其進行故障排除 第二部分 交換網(wǎng)絡(luò) 項目2-6EIGRP項目2-2生成樹協(xié)議項目2-1擴展網(wǎng)絡(luò)簡介項目2-3鏈路聚合 第二部分 交換網(wǎng)絡(luò) 項目2-8點到點連接項目2-7連接到廣域網(wǎng)項目2-9幀中繼項目2-10VPN目標導(dǎo)航能描述小型企業(yè)如何使用分層網(wǎng)絡(luò)。能描述設(shè)計可擴展網(wǎng)絡(luò)的建議。能選擇相應(yīng)的交換機硬件功能，支持中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)要求。能選擇適合中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的路由器類型。能完成思科IOS設(shè)備的基本配置。1.接入層2.分布層3.核心層1.1.1 分層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計2.1 實施網(wǎng)絡(luò)設(shè)計1.1.2 擴展網(wǎng)絡(luò)1、可擴展性設(shè)計1

2、.1 實施網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 為了支持企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計人員必須制定策略使網(wǎng)絡(luò)可用且能夠進行高效便捷地擴展。 基本的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計策略包括以下建議： （1）使用可擴展、模塊化的設(shè)備或群集設(shè)備，能輕松升級以增強性能。 可以將設(shè)備模塊添加到現(xiàn)有設(shè)備中以支持新的功能和設(shè)備，而不需要將主要設(shè)備升級。 可以將某些設(shè)備集成到集群中作為一個設(shè)備使用，以便于簡化管理和配置。 （2）設(shè)計分層網(wǎng)絡(luò)來包含某些模塊，可根據(jù)需要對模塊進行添加、升級和修改，同時不影響對網(wǎng)絡(luò)其他功能區(qū)的設(shè)計。 例如，創(chuàng)建可擴展且不影響園區(qū)網(wǎng)絡(luò)分布層和核心層的獨立接入層。 （3）創(chuàng)建分層的 IPv4 或 IPv6 地址策略。 分層仔細的 IPv4 地址規(guī)劃

3、無需對網(wǎng)絡(luò)地址進行重新分配就可以支持更多用戶和服務(wù)。 （4）選擇路由器或多層交換機，限制廣播，過濾網(wǎng)絡(luò)中其他不需要的流量。 使用第 3 層設(shè)備來過濾和減少到網(wǎng)絡(luò)核心的流量。1.1.2 交換網(wǎng)絡(luò)2、規(guī)劃與實施冗余 1.1 實施網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 對許多企業(yè)來說，網(wǎng)絡(luò)的可用性對支持業(yè)務(wù)需求很關(guān)鍵。 冗余功能是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的重要部分，它通過減少單點故障的幾率來防止網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的中斷。 實施冗余的一種方法是安裝重復(fù)設(shè)備并向關(guān)鍵設(shè)備提供故障轉(zhuǎn)移服務(wù)。 實施冗余的另一種方法是冗余路徑，如圖所1.2所示。 冗余路徑為數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸提供了備用物理路徑。 交換網(wǎng)絡(luò)中的冗余路徑支持高可用性。 然而，由于交換機的運行，交換以太網(wǎng)中

4、的冗余路徑可能會導(dǎo)致邏輯第 2 層環(huán)路。 因此，需要使用生成樹協(xié)議 (STP)。1.1.2 交換網(wǎng)絡(luò)3、增加帶寬1.1 實施網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 在分層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中，與其他鏈路相比，位于接入點和分布交換機之間的某些鏈路可能需要處理更多的流量。 由于來自多條鏈路的流量融合為單條流出的鏈路，因此該鏈路可能會成為瓶頸。 鏈路聚合允許管理員通過創(chuàng)建一條由多個物理鏈路組成的邏輯鏈路來增加設(shè)備之間的帶寬。 EtherChannel 是交換網(wǎng)絡(luò)所使用的鏈路聚合形式，如圖所示。1.1.2 交換網(wǎng)絡(luò)4、擴展接入層1.1 實施網(wǎng)絡(luò)設(shè)計必須將網(wǎng)絡(luò)設(shè)計為能夠根據(jù)需要將網(wǎng)絡(luò)訪問擴展到個人和設(shè)備。 擴展接入層連接的一個越來越重要的方面

5、是通過無線連接。 提供無線連接有許多優(yōu)點，例如提高靈活性，降低成本，能夠發(fā)展且適應(yīng)不斷變化的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)需求。 要進行無線通信，終端設(shè)備需要無線網(wǎng)卡，以便將無線電發(fā)射器/接收器以及所需的軟件驅(qū)動程序進行整合，使其可操作。 此外，如圖1.4所示，用戶需要使用無線路由器或無線接入點 (AP) 才能進行連接。 1.1.2 交換網(wǎng)絡(luò)5、優(yōu)化路由協(xié)議1.1 實施網(wǎng)絡(luò)設(shè)計企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和 ISP 通常使用更高級的協(xié)議（例如鏈路狀態(tài)協(xié)議），因為它們具有分層設(shè)計和可擴展為大型網(wǎng)絡(luò)的能力。 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議（例如開放最短路徑優(yōu)先 (OSPF)），如圖1.5所示，適用于較大的分層網(wǎng)絡(luò)（其中快速融合非常重要）。 OSPF

6、路由器會建立和維護與其他相連 OSPF 路由器的單個或多個鄰居鄰接關(guān)系。 路由器在鄰居之間啟動鄰接關(guān)系時，將會開始交換鏈路狀態(tài)更新信息。 在鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中同步視圖后，路由器即達到 FULL（完全）鄰接狀態(tài)。 在 OSPF 網(wǎng)絡(luò)中，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變動時將會發(fā)送鏈路狀態(tài)更新信息。1.2.1 交換機硬件1、交換機平臺1.2 選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在設(shè)計網(wǎng)絡(luò)時，選擇可滿足當前網(wǎng)絡(luò)需求并允許網(wǎng)絡(luò)增長的合適硬件非常重要。 在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，交換機和路由器在網(wǎng)絡(luò)通信中扮演著重要的角色。 如圖1.6所示，在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中存在著五種類型的交換機：2、以太網(wǎng)供電1.2 選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備1.2.1 交換機硬件以太網(wǎng)供電 (PoE) 允許交

7、換機通過現(xiàn)有的以太網(wǎng)電纜對設(shè)備進行供電。 可通過 IP 電話和某些無線接入點來使用此功能。 PoE 大大提高了安裝無線接入點和 IP 電話時的靈活性，允許它們在所有存在以太網(wǎng)電纜的地方進行安裝。 網(wǎng)絡(luò)管理員應(yīng)該確保 PoE 功能是必需的，因為支持 PoE 的交換機非常昂貴。相對較新的 Cisco Catalyst 2960-C 和 3560-C 系列緊湊型交換機支持 PoE 透傳。 PoE 透傳允許網(wǎng)絡(luò)管理員對連接到交換機的 PoE 設(shè)備供電，以及通過從某些上游交換機的牽引電源對交換機本身供電。1.2 選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備1、思科路由器1.2.2 路由器硬件路由器有三類：（1）分支路由器 - 分支路由

8、器可優(yōu)化單一平臺上的分支機構(gòu)服務(wù)，同時在分支機構(gòu)和 WAN 基礎(chǔ)架構(gòu)上提供最佳應(yīng)用體驗。（2）網(wǎng)絡(luò)邊緣路由器 - 網(wǎng)絡(luò)邊緣路由器使網(wǎng)絡(luò)邊緣能夠提供高性能、高安全性和可靠的服務(wù)，用于聯(lián)合園區(qū)、數(shù)據(jù)中心及分支機構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。（3）服務(wù)提供商路由器 - 服務(wù)提供商路由器可區(qū)分服務(wù)產(chǎn)品組合，并通過提供端到端的可擴展解決方案及用戶感知服務(wù)來增加收入。 1.2 選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備2、路由器硬件1.2.1 交換機硬件如圖1.8所示，路由器也有多種外形因素。 企業(yè)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)管理員應(yīng)該能夠支持不同的路由器，從小型的臺式路由器到機架安裝式路由器或刀片式路由器。路由器也可分為固定配置式或模塊式。 在固定配置式路由器中，所需的路

9、由器接口都是內(nèi)置的。 模塊式路由器帶有多個插槽，可以允許網(wǎng)絡(luò)管理員更改路由器接口。 例如，Cisco 1841 路由器出廠時便內(nèi)置有 2 個快速以太網(wǎng) RJ-45 接口，以及 2 個適用于多種不同網(wǎng)絡(luò)接口模塊的插槽。 路由器帶有各種不同的接口，例如快速以太網(wǎng)接口、千兆以太網(wǎng)接口、串行接口以及光纖接口。1.2 選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備總結(jié)1.2.1 交換機硬件分層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計模型將網(wǎng)絡(luò)功能劃分為接入層、分布層和核心層。 Cisco 企業(yè)架構(gòu)可進一步將網(wǎng)絡(luò)劃分為功能組件。設(shè)計優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)可以控制流量并限制故障域的大小。 路由器和多層交換機可以成對部署，這樣單個設(shè)備的故障就不會造成服務(wù)中斷。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計應(yīng)該包括 IP 編址策略、可擴展和快速融合的路由協(xié)議、合適的第 2 層協(xié)議，以及可以輕松升級以增加容量的模塊或群集設(shè)備。 任務(wù)關(guān)鍵型服務(wù)器應(yīng)該能夠與兩個不同的接入層交換機相連。 它應(yīng)該具有冗余模塊（如果可能），以及備用電